2021-2022学年高二物理竞赛课件：磁场的能量 磁场能量密度

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当某点处的电场强度为E 时，该点附近的电场能量密度为：
前面讲过，在电容器充电过程中，外力克服静电力作功，将外力作功→静电能。 当极板电压为U时，电容器储存的静电能为：
在电流激发磁场的过程中，也是要供给能量的，所以磁场也应具有能量。
可以仿照研究静电场能量的方法来讨论磁场的能量。
对于一个通电的线圈也会储存一定的能量，其所储存的磁能可以通过电流建立过程中电源抵抗感应电动势作功来计算；
0～t0 时间内，电源ε所作的功为：
具有自感系数为 L 的线圈通有电流 I 时所具有的磁能为：
以通电长直螺线管为例：
可证明此磁场能量密度公式对任何磁场普遍成立
3、电场能量与磁场能量比较
3）体积V内的磁场能量:
积分应遍及体积V 内磁场空间
1）先确定磁场能量密度:
例8-12: 一同轴电缆，由半径分别为R1、 R2的两同轴导体圆柱面组成， 电流 I 从中间导体圆柱面流入，从外层圆柱面流出构成闭合回路， 求：长为l 的一段电缆内的磁场能量。
薄圆柱面的磁场能量为：
长为l 的一段电缆内的磁场能量为：
长为l 的一段电缆内的自感系数为：