当线圈中通有电流时,线圈中就要储存磁场能量,通过线圈的电流越大,线圈越多,储存的能量就越多;在通有相同电流的线圈中,电感越大的线圈,储存的能量越多,因此线圈的电感也反映了它储存磁场能量的能力。
技术原理
电感线圈也是一个储能元件,经过高等数学推导,线圈中储存的磁场能量为:该式表明磁场能量只与回路电流最终状态有关,与电流建立的过程无关。
主要特点
(1) 磁场能量和电场能量在电路中的转化都是可逆的。例如,随着电流的增大,线圈的磁场增强,储入的磁场能量增多;随着电流的减小,磁场减弱,磁场能量通过电磁感应的作用,又转化为电能。因此,线圈和电容器一样是储能元件,而不是电阻类的耗能元件。
(2) 磁场能量的计算公式,在形式上与电场能量的计算公式相同。
磁场中是存储着能量的,这个能量密度就是,(μ为磁导率)。整个磁场的总能量就是能量密度在整个空间中的积分。由于铁块的磁导率非常大,所以铁块内部的磁场能量远远低于真空中的磁场能量。前面说过,只有非匀磁场才能吸引铁块,铁块总是从磁场弱的地方被吸引到磁场强的地方。当铁块被吸引的时候,随着它靠近磁铁,它内部磁场能量比真空磁场降低的就越多。也就是说,铁块越靠近磁铁,整个磁场的能量就会越低。磁场损失的能量恰恰等于它吸引铁块而做的功。这个能量守恒的标准解答就是:磁场的能量转化为铁块的动能、势能。