La energía magnética y la energía potencial electrostática están relacionadas mediante las ecuaciones de Maxwell . La energía potencial de un imán o momento magnético. en un campo magnético se define como el trabajo mecánico de la fuerza magnética (en realidad par magnético ) sobre la realineación del vector del momento dipolar magnético y es igual a:
mientras que la energía almacenada en un inductor (de inductancia ) cuando una corriente fluye a través de él está dado por:
Esta segunda expresión forma la base para el almacenamiento de energía magnética superconductora.
La energía también se almacena en un campo magnético. La energía por unidad de volumen en una región del espacio de permeabilidad. que contiene campo magnético es:
De manera más general, si asumimos que el medio es paramagnético o diamagnético de modo que existe una ecuación constitutiva lineal que relaciona y , entonces se puede demostrar que el campo magnético almacena una energía de
donde la integral se evalúa en toda la región donde existe el campo magnético. [1]
Para un sistema magnetostático de corrientes en el espacio libre, la energía almacenada se puede encontrar imaginando el proceso de encender linealmente las corrientes y su campo magnético generado, llegando a una energía total de: [1]
dónde es el campo de densidad actual y es el potencial del vector magnético . Esto es análogo a la expresión de energía electrostática; tenga en cuenta que ninguna de estas expresiones estáticas se aplica en el caso de cargas variables en el tiempo o distribuciones de corriente. [2]
Referencias
- ↑ a b Jackson, John David (1998). Electrodinámica clásica (3 ed.). Nueva York: Wiley. págs. 212 en adelante.
- ^ "Las conferencias de Feynman sobre física, volumen II, capítulo 15: el potencial de vector" .
enlaces externos
- Energía Magnética , Richard Fitzpatrick Profesor de Física de la Universidad de Texas en Austin.