2 - замкнем соленоид на сопротивление R. В цепи будет течь убывающий ток I. При этом будет совершена работа dA = ε0Idt, или
...
Эта работа пойдет на нагревание проводников. Но откуда взялась эта энергия? Поскольку других изменений, кроме исчезновения магнитного поля в окружном пространстве, не произошло, остается заключить, что энергия была локализована в магнитном поле. Значит, проводник с индуктивностью L, по которой течет ток I, обладает энергией
...
Выразим энергию магнитного поля через параметры магнитного поля. Для соленоида
...
Подставим эти значения в формулу (2.6.13):
...
Пусть w - плотность энергии, или энергия в объеме V, тогда
...
Энергия однородного магнитного поля в длинном соленоиде может
быть рассчитана по формуле
...
а плотность энергии
... (2.6.18)
Плотность энергии магнитного поля в соленоиде с сердечником будет складываться из энергии поля в вакууме и в магнетике сердечника:
|