Energiedichte in Magnetfeldern?

Ich verstehe nicht, wofür die Energiedichte des Magnetfelds steht? Die mögliche Arbeit, die das Magnetfeld leisten kann? Also können wir die Menge an "Arbeit", die es leisten kann, nur aus der Energiedichte berechnen?

Beispiel: Ein Magnetfeld wird durch eine Magnetspule erzeugt, es herrscht eine Energiedichte von 10 J/m3. Daraus kann ich die Größe der Magnetkraft unter Verwendung von Arbeit = F * d ableiten. Es wäre also F = W / d?

Antworten (2)

Dies ist ein Maß für die in einem Induktor gespeicherte Energie. Die Energiedichte macht nur Sinn, wenn das Feld von einem willkürlichen Volumen umschlossen ist - wie z. B. die Energiedichte in der Induktorspule (Solenoide sind auch Induktoren).

η = B 2 2 μ 0 μ R

Siehe: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/indeng.html#c2

Aber ist Energiedichte = die Menge an Arbeit, die getan werden kann? Indem das Solenoid zum Beispiel einen weiteren Dipol anzieht?
@Key ja in der Tat (wenn über den gesamten Raum integriert). Schauen Sie sich die kleine Ableitung in meiner Antwort hier an , die den Energieeintrag in ein verlustfreies System zusammenzählt. Die großen Ströme, die in einer parallelen LC-Schaltung fließen, pendeln Energie zwischen der im elektrischen Feld des Kondensators gespeicherten Energie und der im magnetischen Feld gespeicherten Energie hin und her, und im verlustfreien Fall verlässt keine Energie das System - die Energieniveaus im zwei Schaltungselemente sind um eine halbe Periode phasenverschoben.

Stellen Sie sich einen Magneten vor, der ein Magnetfeld B erzeugt. Die Energiedichte ist das Verhältnis der magnetischen Energie zum Volumen in einem bestimmten Raum. Wenn wir einen anderen Magneten in das Feld legen, wird dieser Magnet aufgrund des Feldes oder der ihn umgebenden Energie ein Potential spüren. Die Höhe des Potentials hängt eng mit der Energiedichte zusammen.

Ist die potentielle Energie = Energiedichte? So bin ich verwirrt.
Energiedichte ist Energiedichte. In diesem Fall ist das Magnetfeld etwas, das wir kennen, es sei denn, wir fühlen es. Wir können das Feld nur spüren, wenn wir das Potenzial spüren, das durch die Feldenergie erzeugt wird. Selbst wenn wir das Feld nicht sehen könnten, wissen wir, dass das Feld den gesamten Raum ausfüllt. Da es ein Feld gibt, gibt es Energie. Dann entsteht Energiedichte.
Energiedichte in Magnetfeldern?
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