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Energia magnetica

Cada campo magnético contiene energía, también llamada energía magnética. Ella es una constante en la física. Debido a que las corrientes eléctricas generan un campo magnético, la energía magnética es una forma de energía de los portadores de carga en movimiento (electrones). Para entender de dónde proviene esta energía, vale la pena echar un vistazo a cómo funciona un campo magnético.

¿Cómo se genera un campo magnético?

El magnetismo se describe por campos magnéticos. Estos son causados ​​por materiales magnéticos (por ejemplo, imanes permanentes), corrientes eléctricas (por ejemplo, bobinas portadoras de corriente) o un cambio temporal en el campo eléctrico. Las líneas de campo magnético indican el flujo magnético. Al igual que con el campo magnético de la Tierra, los imanes (por ejemplo, los imanes de barra) tienen polos norte y sur, los primeros siempre alineados en la dirección del polo magnético ártico. Dado que se trabaja para generar un campo magnético, el campo tiene energía en un almacén de energía magnética.

Dependiendo del material, la cantidad de energía magnética puede ser diferente. La histéresis describe esta conexión. Una vez más, esos efectos están descritos por las ecuaciones de Maxwell, que indican por qué los portadores de carga eléctrica generan campos magnéticos.

¿Cómo se puede calcular la energía magnética?

Para describir la energía de un campo magnético (bobina), se puede configurar una fórmula para la energía magnética. La unidad de densidad de energía magnética en cualquier punto de un campo magnético en vacío es(energía total: E) Se necesitan las siguientes unidades y tamaños:

  • (intensidad de campo magnético, sistema CGS: unidad de Oersted)
  • (densidad de flujo magnético en el punto , unidad Tesla)
  • L (inductancia de la energía magnética de una bobina, unidad Henry)
  • I (Amperaje, Unidad Amperio)
Esto resulta en:

respectivamente. para la energía total:

La regla es: a mayor energía magnética, mayores fuerzas magnéticas.

Aplicaciones de energía magnética

Cuando una pieza de hierro se aproxima a un imán, se crea una energía más grande que la del objeto magnético en el espacio de aire intermedio. Dependiendo de la permeabilidad del hierro, la proporción de esta energía disminuye. Pero cuando el imán y la plancha se tocan entre sí, la energía del campo desaparece completamente en el espacio aéreo.

El imán tiene que hacer algún trabajo para ponerse, pero reduce su propia energía magnética. Lo interesante es que el campo magnético del imán no se destruye, sino que se reposiciona cada vez que es necesario aplicar una fuerza externa para separar el hierro del imán. Entonces, la energía magnética en el sueño en ejecución también aumenta de nuevo.

Un ejemplo clásico del uso de energía magnética es el generador. En pocas palabras, un imán dentro de una bobina se gira permanentemente en un círculo, con el campo magnético haciendo trabajo. Aquí está la fuerza de Lorentz que actúa sobre las cargas eléctricas en movimiento en un campo magnético. Como resultado, se puede generar corriente y se puede inducir un voltaje cuando cambia el campo magnético.