Wie Energiedichte berechnen

Energiedichte ist die Menge an Energie in einer Region pro Volumeneinheit gespeichert. Es ist eine nützliche Messung beim Umgang mit elektrischen und magnetischen Feldern . Die Idee ist auch in Ernährungsforschung verwendet, obwohl die Berechnung in dieser Disziplin ist als Kaloriendichte bekannt. Der Wert ist ein nützlicher Parameter, insbesondere beim Vergleich verschiedener Brennstoffe. Zum Beispiel hat Wasserstoff geringere Energiedichte als Benzin. Eine höhere Energiedichte zeigt, dass mehr Energie gespeichert oder für die gleiche Menge der Masse transportiert werden. Was Sie brauchen
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Schreiben Sie die Formel für die Ableitung Energiedichte "D ", die sich wie folgt: D = E & # XF7 ; V , wobei " E" ist die Gesamtenergie des Systems , und "V " ist das Volumen des Systems mit dem Sie arbeiten . Zum Beispiel, wenn Sie die Energiedichte eines Magnetfeldes von einer Drahtspule Bilden eines Leiters emittiert berechnen wollte , dann müssen Sie die Energie des magnetischen Feldes und das Magnetvolumennimmt zu betrachten.
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Finden Sie die Gesamtenergie "E" von der Anordnung, bei E = kinetische Energie + potentielle Energie . Dieser Wert wird , welche Art von System Sie erwägen, abhängen. Für das Beispiel des Elektromagneten wird die kinetische Energie Null, und die potentielle Energie aus dem magnetischen Feld erzeugt wird : x Stromänderungin der Zeit = ½ x L x I ² , wobei " L" die Induktivität auf der Drahtspule und "I" ist der Strom entlang des Drahtes . Die Gesamtenergie des Systems würde dann gleich E = 0 + ½ x L x I ² = ½ x L x I ² .
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Leiten Sie eine Formel für das Volumen des Systems. Zum Beispiel ist die Form des Magnetsystemsund das Volumen eines Magnet ist vergleichbar mit dem Volumen eines Zylinders, ist V = A x L . Das Symbol " A" die Querschnittsfläche des durch den Elektromagneten und "l" gebildeten Zylinders ist die Länge des Zylinders.
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Verbinden Sie die Werte der Energiedichte und Gleichung vereinfachen . Für ein Magnetfeld L = ( μ x N ² x A) ÷ L und I = (B x L) ÷ ( μ x N) , so dass die Energiedichte Gleichung für das magnetische Feld würde vereinfacht werden E = (1/2 x B ²) /μ . Das Symbol μ wird, ist die Durchlässigkeit der Freiraum -oder Magnet konstant gleich 0,000001256 N /A ² in SI-Einheiten und "B" ist der Betrag der magnetischen Flussdichte das Feld erzeugt .
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Lösen Sie die Energiedichte Gleichung, die Sie mit einem Taschenrechner ab. Zum Beispiel, wenn die magnetische Flussdichte durch den Elektromagneten erzeugt wird, ist 30 N /Am Newton ÷ ( Ampers x Meter) oder 30 T, Tesla als die Energiedichte für das Magnetfeld wäre E = (1/2 x B ²) ÷ μ = [ ½ x ( 30 N /Am) ²] ÷ 0,000001256 N /A ² = 35,8 N /m ².