بررسی چگالی انرژی میدان مغناطیسی با مهندس زوارقی؛ فیزیک 2؛ جلسه 23

سلام و عرض ادب خدمت دوستان عزیزم. امیدوارم در آرامش باشید و در رسیدن به اهداف تان همچنان پر انرژی و مصمم باشید. این جلسه قصد داریم به مبحث چگالی انرژی میدان مغناطیسی در فیزیک بپردازیم. با ما همراه باشید.

چگالی انرژی میدان مغناطیسی

بخشی به طول l از یک سیملوله بلند با مساحت مقطع A و جریان i را در نظر بگیرید. حجم این بخش Al است. انرژی U_B  ذخیره شده در این بخش دارای طول l باید کاملاً داخل این بخش باشد، زیرا میدان مغناطیسی خارج چنین سیملوله ای تقریباً صفر است. همچنین باید انرژی به طور یکنواخت در این سیملوله توزیع شده باشد، زیرا میدان مغناطیسی در داخل این سیملوله توزیع تقریباً یکنواختی دارد. پس انرژی ذخیره شده در واحد حجم میدان عبارت است از

مثال) یک کابل هم محور بلند (شکل زیر) از دو رسانای استوانه ای با دیواره نازک و شعاع های a و b تشکیل شده است. استوانه داخلی حامل جریان ثابت iاست و استوانه خارجی مسیر بازگشت را برای جریان فراهم می آورد. جریان بین دو استوانه باعث ایجاد میدان مغناطیسی بین دو استوانه می شود.

الف) انرژی ذخیره شده در میدان مغناطیسی را برای طول l از کابل محاسبه کنید.

ب) اگر i = 2/7 A , a = 1/2 mm, b =3/5 mm  باشد، انرژی ذخیره شده بر واحد طول کابل را بدست آورید.

حل:

دوستان عزیزم رسیدیم به پایان این مبحث. امیدوارم این جلسه هم براتون مفید واقع شده باشد. برای دریافت جزوه این جلسه لطفا به این لینک مراجعه فرمایید. البته حتما به خاطر دارید که برای دیدن توضیحت کامل هر جلسه به ویدئوی آموزشی همان فصل مراجعه کنید. این فصل از طریق این آدرس قابل تهیه هست.

اگر هم به کانال یوتیوب ما دسترسی دارید، از این لینک جهت دیدن ویدئوی آموزشی این جلسه اقدام کنید.

از همراهی شما سپاسگزاریم

موفق باشید🍀