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Énergie magnétique

Chaque champ magnétique contient de l'énergie, également appelée énergie magnétique. Elle est une constante en physique. Parce qu'un champ magnétique est généré par des courants électriques, l'énergie magnétique est une forme d'énergie de porteurs de charge en mouvement (électrons). Pour comprendre d’où provient cette énergie, il est utile de regarder comment fonctionne un champ magnétique.

Comment un champ magnétique est-il généré?

Le magnétisme est décrit par les champs magnétiques. Celles-ci sont causées par des matériaux magnétiques (par exemple, des aimants permanents), des courants électriques (par exemple, des bobines conductrices de courant) ou par une modification temporaire du champ électrique. Les lignes de champ magnétique indiquent le flux magnétique. Comme avec le champ magnétique terrestre, les aimants (par exemple, les aimants en barre) ont des pôles nord et sud, les premiers s'alignant toujours dans la direction du pôle magnétique arctique. Depuis que le travail est fait pour générer un champ magnétique, le champ a de l’énergie dans un accumulateur d’énergie magnétique.

Selon le matériau, la quantité d’énergie magnétique peut être différente. L'hystérésis décrit cette connexion. Encore une fois, ces effets sont décrits par les équations de Maxwell, qui indiquent pourquoi les porteurs de charge électriques génèrent des champs magnétiques.

Comment calculer l'énergie magnétique?

Pour décrire l’énergie d’un champ magnétique (bobine), une formule pour l’énergie magnétique peut être définie. L'unité de densité d'énergie magnétique en un point quelconque d'un champ magnétique dans le vide est(énergie totale: E) les unités et tailles suivantes sont nécessaires:

  • (intensité du champ magnétique, système CGS: unité oersted)
  • (densité de flux magnétique au point , unité Tesla)
  • L (inductance de l'énergie magnétique d'une bobine, unité Henry)
  • I (ampérage, unité ampère)
Cela se traduit par:

Respectivement. pour l'énergie totale:

La règle est la suivante: plus l’énergie magnétique est élevée, plus les forces magnétiques sont importantes.

Applications de l'énergie magnétique

Lorsqu'un morceau de fer est rapproché d'un aimant, une énergie supérieure à celle de l'objet magnétique est créée dans l'espace aérien situé entre les deux. En fonction de la perméabilité du fer, la proportion de cette énergie diminue. Mais lorsque l’aimant et le fer se touchent, l’énergie du champ disparaît complètement dans l’espace aérien.

L'aimant doit travailler, mais il réduit sa propre énergie magnétique. La chose intéressante est que le champ magnétique de l'aimant n'est pas détruit, mais est repositionné à chaque fois, quand encore une force externe doit être appliquée pour séparer le fer de l'aimant. Ensuite, l'énergie magnétique dans le rêve en cours augmente à nouveau.

Le générateur est un exemple classique d’utilisation de l’énergie magnétique. En termes simples, un aimant à l'intérieur d'une bobine tourne en permanence dans un cercle, le champ magnétique fonctionnant. Voici la force de Lorentz agissant sur les charges électriques en mouvement dans un champ magnétique. En conséquence, du courant peut être généré et une tension peut être induite lorsque le champ magnétique change.