§ 5.8. ЕНЕРГИЯ НА МАГНИТНОТО ПОЛЕ НА ТОКА
Ролята на скоростта на тялото в електродинамиката се играе от силата на тока I като величина, която характеризира движението на електрическите заряди. Ако това е така, тогава текущата енергия WM може да се счита за стойност 2 - „ mv , подобна на кинетичната енергия на тялото —g- в механиката, и записана като:
(5.8.1) Именно този израз за енергията на тока се получава в резултат на изчисленията Работа А, извършена от източник с ЕМП? A = $IAt. Съгласно закона за запазване на енергията тази работа е равна на сумата от текущото увеличение на енергията AW и количеството отделена топлина Q = I2RAt: A = AWM + Q. Следователно текущото увеличение на енергията AWM =A-Q = IAt(? - IR). Според закона на Ом за пълна верига IR = S + ?is, AI -Z— - ЕМП на самоиндукция. Заменяйки в уравнението където fts (5.8.3) произведението IR с неговата стойност (5.8.4), получаваме: AI^ = IAt(f - B
ft ) = -BlsIAt = LIAI. (5.8.5) На диаграмата на LI спрямо I (фиг. 5.17), нарастването на енергията AWM е числено равно на площта на правоъгълника abed
със страни LI и AI. Общата промяна в енергията при увеличаване на тока от ^ нула до ft е числено равна на площта на триъгълника OBC със страни ft и Lft. Следователно W.. Енергията на тока, определена с формула (5.8.1), се изразява чрез характеристиката на проводника L и силата на тока в него I. Но същата енергия може да бъде изразена и чрез характеристиките на полето. Изчисленията показват, че енергийната плътност на магнитното поле um (т.е. енергията на единица обем) е пропорционална на квадрата на магнитната индукция, точно както енергийната плътност на електрическото поле е пропорционална на квадрата на напрегнатостта на електрическото поле. Във вакуум в единици SI і R2 w=±B2. (5.8.7) В абсолютната система от гаусови единици = 8l Магнитното поле, създадено от електрическия ток, има енергия, право пропорционална на квадрата на силататекущ. Плътността на енергията на магнитното поле е пропорционална на квадрата на магнитната индукция.