Come calcolare la densità di energia

densità energetica è la quantità di energia immagazzinata in una regione per unità di volume . Si tratta di una misura utile quando si tratta di campi elettrici e magnetici . L' idea è utilizzato anche nella ricerca nutrizionale , se il calcolo della presente disciplina è noto come densità calorica . Il valore è un parametro utile soprattutto quando si confrontano diversi combustibili . Ad esempio , a combustibile a idrogeno ha una densità di energia inferiore rispetto alla benzina . Una densità di energia superiore indica che più energia può essere immagazzinata o trasportata per la stessa quantità di massa . Cose che ti serviranno
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annotare la formula per ricavare la densità di energia " D ", che è la seguente : D = E & # XF7 ; V , dove " E" è l'energia totale del sistema , e "V" è il volume del sistema si sta lavorando . Ad esempio , se si vuole calcolare la densità di energia di un campo magnetico emesso da una bobina di filo formando un conduttore , allora si dovrà prendere in considerazione l'energia del campo magnetico e il volume del solenoide prende .

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Trova l'energia totale "E" della disposizione di cui E = energia energia cinetica + potenziale . Questo valore dipende dal tipo di sistema che si sta prendendo in considerazione. Per il nostro esempio del solenoide , l' energia cinetica sarà zero e l'energia potenziale creato dal campo magnetico è : cambiamento potenza x tempo = ½ x L x I ² , dove " L" è l' induttanza lungo la bobina di filo e " I" è la corrente lungo il filo . L'energia totale del sistema equivalgono quindi E = 0 + ½ x L x I ² = ½ x L x I ² .
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derivare una formula per il volume del sistema . Per questo esempio , la forma del sistema è solenoide e il volume di un solenoide è paragonabile al volume di un cilindro che è V = A x l. Il simbolo " A" è l'area della sezione trasversale del cilindro formato dalla solenoide e " L " è la lunghezza del cilindro .
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Collegare i valori nell'equazione densità di energia e di semplificazione. Per un campo magnetico L = ( μ x N ² x A ) ÷ L e I = ( B x l) ÷ ( μ x N ) , quindi l'equazione densità di energia per il campo magnetico semplificherebbe essere E = ( 1/2 x B ² ) /μ . Il simbolo μ si è la permeabilità di spazio libero o magnetico costante pari a 0,000001256 N /A ² in unità SI e "B" è la quantità di densità di flusso magnetico genera il campo .
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Risolvere l'equazione densità di energia derivata utilizzando una calcolatrice . Ad esempio, se la densità di flusso magnetico generato dal solenoide è 30 N /AM Newton ÷ ( Ampers x metri ) o 30 T , Tesla che la densità di energia per il campo magnetico sarebbe E = ( 1/2 x B ² ) ÷ μ = [ ½ x ( 30 N /Am ) ² ] ÷ 0,000001256 N /A ² = 35,8 N /m² .