Slik Beregn Energy Density

Energitettheten er mengden av energi som er lagret i en region pr volumenhet . Det er en nyttig måling ved håndtering av elektriske og magnetiske felt . Ideen er også brukt i ernæringsforskning, selv om beregningen på dette fagområdet er kjent som kaloritetthet . Verdien er en nyttig parameter , spesielt når man sammenligner ulike drivstoff . For eksempel har hydrogen lavere energitetthet enn bensin . En høyere energitetthet viser at mer energi kan lagres eller transporteres i den samme mengde masse . Du trenger
kalkulator på
Vis flere instruksjoner
en

Skriv ned formelen for å utlede energitetthet "D ", som er som følger : D = E &# xF7; V, hvor "E" er den totale energi av systemet, og "V" er volumet av systemet du arbeider med. For eksempel , hvis du ønsket å beregne energitettheten i et magnetisk felt som avgis fra en spiral av wire danner en dirigent , så du må vurdere energien i magnetfeltet og volum magnet tar opp .

2

finne den totale energien som "E" av anordningen , hvor E = kinetisk energi + potensiell energi. Denne verdien vil avhenge av hva slags system du vurderer . For vårt eksempel på solenoiden , vil den kinetiske energien være lik null , og den potensielle energi skapt av det magnetiske feltet er : strøm x endringen i tid = ½ x L x I ² , hvor "L" er den induktans langs spolen med tråd og "I" er den gjeldende langs ledningen . Den totale energien til systemet vil da lik E = 0 + ½ x L x I ² = ½ x L x I ² .
3

utlede en formel for volumet av systemet . I vårt eksempel er systemets solenoid formen og volumet av en solenoid kan sammenlignes med volumet av en sylinder som er V = A x l . Symbolet "A" er tverrsnittsarealet av sylinderen som dannes av solenoiden og " l" er lengden av sylinderen.
4

Plugg verdier inn i ligning energitetthet og forenkle det. For et magnetisk felt L = ( μ x N ² x A ) ÷ l og jeg = ( B x l ) ÷ ( μ x N) , slik at energitettheten ligningen for det magnetiske feltet ville forenkle å være E = (1/2 x B ²) /μ . Symbolet μ er er permeabilitet av ledig plass eller magnetisk konstant tilsvarer 0,000001256 N /A ² i SI-enheter og "B" er mengden av magnetisk flukstetthet feltet genererer .
5

Løs energitettheten ligningen du avledet ved hjelp av en kalkulator . For eksempel, hvis den magnetiske fluks som genereres av magnet er 30 N /Am Newtons ÷ ( Ampers x meter) eller 30 T, Teslas enn energitettheten for det magnetiske feltet vil være E = (1/2 x B ² ) ÷ μ = [ ½ x ( 30 N /Am ) ² ] ÷ 0,000001256 N /A ² = 35,8 N /m ² .