Jak vypočítat hustotu energie

Hustota energie jemnožství energie uložené v regionu na jednotku objemu . Je toužitečné pro měření při řešení elektrických a magnetických polí . Tato myšlenka je také použit v nutričním výzkumu , i kdyžvýpočet v tomto oboru je známý jako kalorickou hustotu. Hodnota jeužitečným parametrem , zejména při porovnávání různých paliv . Například , vodík paliva má nižší hustotu energie než benzín . Vyšší hustotu energie, ukazuje, že více energie, mohou být skladovány nebo přepravovány za stejné množství hmoty . Věci, které budete potřebovat
Kalkulačka
Zobrazit další instrukce dovolená 1

Zapište vzorec pro odvození energetickou hustotu " D ", který je takto : D = E & # xF7 ; V , kde " E " jecelková energie systému , a " V" jeobjem systému , se kterým pracujete . Například , pokud jste chtěli vypočítat hustotu energie magnetického pole vyzařovaného z cívky drátu tvořícího vodič , pak se budete muset vzít v úvahu energii magnetického pole a objemsolenoidu zabírá .

2

Najděte celkovou energetickou " E " v uspořádání , kde E = kinetická energie + potenciální energie . Tato hodnota bude záviset na tom , jaký typ systému, který zvažuje . V našem příkladu solenoidu sekinetická energie je nulová apotenciální energie vytvořený z magnetického pole je : síla x změny v čase = ½ x L x I ² , kde " L " jeindukčnost podél cívky drátu a " I" je aktuální podél drátu . Celková energie systému by pak rovna E = 0 + ½ x L x I ² = ½ x L x I ² .
3

Odvoďte vzorec pro objem systému . V našem příkladu , tvar systému je solenoid aobjem solenoidu je srovnatelný s objemem válce, který je V = A x l. . Symbol " A" jeplocha průřezu válce tvořeného magnetem a "L" jedélka válce .
4

Zapojte své hodnoty do rovnice hustoty energie a zjednodušit jej . U magnetického pole L = ( μ x N ² x) ÷ l a I = ( B x l ) ÷ ( μ x N ) , takžerovnice hustota energie pro magnetické pole by zjednodušila být E = (1/2 x B ² ) /μ . Symbol μ je jepermeabilita vakua nebo magnetické konstanty rovnající 0,000001256 N /A ² v jednotkách SI a "B" jemnožství magnetické indukcepole vytváří .
5

řešit hustotu energie rovnice vám odvozené pomocí kalkulačky . Například , v případě, že hustota magnetického toku generované solenoidem 30 N /Am Newtonů ÷ ( Ampér x m) nebo 30 T , Tesla , než je hustota energie pro magnetické pole by být E = (1/2 x B ² ) ÷ μ = [ ½ x ( 30 N /Am ) ² ] ÷ 0,000001256 N /A ² = 35,8 N /m² .