Cómo calcular la densidad de energía

La densidad de energía es la cantidad de energía almacenada en una región por unidad de volumen . Es una medida útil cuando se trata de campos eléctricos y magnéticos . La idea también se utiliza en la investigación nutricional , aunque el cálculo en esta disciplina se conoce como densidad calórica . El valor es un parámetro útil especialmente cuando se comparan diferentes combustibles . Por ejemplo , el combustible de hidrógeno tiene una menor densidad de energía que la gasolina. Una mayor densidad de energía indica que más energía puede ser almacenado o transportado por la misma cantidad de masa . Cosas que necesitará Calculadora

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Anote la fórmula para derivar la densidad de energía "D ", que es la siguiente : D = E &# XF7; V , donde " E" es la energía total del sistema, y " V " es el volumen del sistema que se está trabajando. Por ejemplo , si desea calcular la densidad de energía de un campo magnético emitido por una bobina de formar un conductor de alambre , entonces usted tendrá que considerar la energía del campo magnético y el volumen del solenoide ocupa .

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encontrar la energía "E" total de la disposición en la que E = Energía + potencial de energía cinética. Este valor dependerá de qué tipo de sistema que usted está considerando . Para nuestro ejemplo del solenoide , la energía cinética será cero y la energía potencial creada a partir del campo magnético es : potencia x cambio en el tiempo = ½ x L x I ² , donde " L" es la inductancia lo largo de la bobina de alambre y " I" es la corriente a lo largo del alambre. La energía total del sistema sería entonces igual E = 0 + ½ x L x I ² = ½ x L x I ² .
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derivar una fórmula para el volumen del sistema. Para nuestro ejemplo , la forma del sistema es de solenoide y el volumen de un solenoide es comparable al volumen de un cilindro que es V = A x L . El símbolo " A" es el área de la sección transversal del cilindro formado por el solenoide y " L " es la longitud del cilindro .
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Enchufe sus valores en la ecuación de densidad de energía y simplificarlo . Para un campo magnético L = ( μ x N ² x A) ÷ ly I = (B x L ) ÷ ( μ x N) , por lo que la ecuación de la densidad de energía del campo magnético se simplifican como E = (1 /2 x B ² ) /μ . El símbolo μ está es la permeabilidad del espacio libre o constante magnética igualando 0.000001256 N /A ² en unidades del SI y "B" es la cantidad de densidad de flujo magnético del campo genera .
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Resuelve la ecuación de densidad de energía derivó utilizando una calculadora. Por ejemplo , si la densidad de flujo magnético generado por el solenoide es 30 N /AM Newtons ÷ ( Amperes x metros ) o 30 T, Teslas que la densidad de energía del campo magnético sería E = (1 /2 x B ² ) ÷ μ = [½ x ( 30 N /Am) ²] ÷ 0.000001256 N /A ² = 35,8 N /m² .