Energia magnetica

Ogni campo magnetico contiene energia, chiamata anche energia magnetica. È una costante in fisica. Poiché un campo magnetico è generato da correnti elettriche, l'energia magnetica è una forma energetica di portatori di carica in movimento (elettroni). Per capire da dove proviene questa energia, vale la pena dare un'occhiata a come funziona un campo magnetico.

Come viene generato un campo magnetico?

Il magnetismo è descritto da campi magnetici. Questi sono causati da materiali magnetici (ad esempio magneti permanenti), correnti elettriche (ad esempio bobine che trasportano corrente) o un cambiamento temporaneo nel campo elettrico. Le linee del campo magnetico indicano il flusso magnetico. Come per il campo magnetico terrestre, i magneti (ad es. Magneti a barra) hanno poli nord e sud, i primi si allineano sempre nella direzione del polo magnetico artico. Poiché si lavora per generare un campo magnetico, il campo ha energia in un deposito di energia magnetica.

A seconda del materiale, la quantità di energia magnetica può essere diversa. L'isteresi descrive questa connessione. Ancora una volta, questi effetti sono descritti dalle equazioni di Maxwell, che indicano perché i portatori di carica elettrica generano campi magnetici.

Come si può calcolare l'energia magnetica?

Per descrivere l'energia di un campo magnetico (bobina), è possibile impostare una formula per l'energia magnetica. L'unità di densità di energia magnetica in qualsiasi punto di un campo magnetico nel vuoto è (energia totale: E) sono necessarie le seguenti unità e dimensioni:

  • (intensità del campo magnetico, sistema CGS: unità oersted)
  • (densità del flusso magnetico nel punto , unità Tesla)
  • L (induttanza dell'energia magnetica di una bobina, unità Henry)
  • I (Amperaggio, Ampere unità)
Ciò si traduce in:

Rispettivamente. per l'energia totale:

La regola è: maggiore è l'energia magnetica, maggiori sono le forze magnetiche.

Applicazioni di energia magnetica

Quando un pezzo di ferro è approssimato a un magnete, viene creata un'energia maggiore di quella nell'oggetto magnetico nello spazio aereo in mezzo. A seconda della permeabilità del ferro, la proporzione di questa energia diminuisce. Ma quando il magnete e il ferro si toccano, l'energia del campo scompare completamente nello spazio aereo.

Il magnete deve fare un po 'di lavoro per indossarlo, ma riduce la propria energia magnetica. La cosa interessante è che il campo magnetico del magnete non viene distrutto, ma viene riposizionato ogni volta, quando è necessario applicare nuovamente una forza esterna per separare il ferro dal magnete. Quindi anche l'energia magnetica nel sogno in esecuzione aumenta di nuovo.

Un classico esempio dell'uso dell'energia magnetica è il generatore. In poche parole, un magnete all'interno di una bobina viene ruotato in modo permanente in un cerchio, con il campo magnetico che funziona. Ecco la forza di Lorentz che agisce sul movimento di cariche elettriche in un campo magnetico. Di conseguenza, la corrente può essere generata e una tensione può essere indotta quando il campo magnetico cambia.