Comment calculer Densité d'énergie

La densité énergétique est la quantité d'énergie stockée dans une région par unité de volume . Il s'agit d'une mesure utile lorsqu'il s'agit de champs électriques et magnétiques . L'idée est également utilisé dans la recherche nutritionnelle , si le calcul de cette discipline est connue comme la densité calorique . La valeur est un paramètre particulièrement utile lorsque l'on compare les différents combustibles . Par exemple, le combustible à l'hydrogène a une densité d'énergie plus faible que l'essence. Une densité d'énergie plus élevée indique que plus d'énergie peut être stockée ou transportée pour la même quantité de masse . Choses que vous devez
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Le 1

Notez la formule pour calculer la densité d'énergie "D ", qui est la suivante : D = E & # XF7 ; V , où "E" est l'énergie totale du système , et "V" est le volume du système que vous utilisez. Par exemple , si vous voulez calculer la densité d'énergie d'un champ magnétique émis par une bobine de fil formant un conducteur , alors vous devez considérer l'énergie du champ magnétique et le volume du solénoïde prend .

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Trouver l'énergie "E" total de l'organisation où E = énergie + potentiel de l'énergie cinétique . Cette valeur dépendra de ce type de système que vous envisagez . Pour notre exemple du solénoïde , l'énergie cinétique sera nulle et l'énergie potentielle créée à partir du champ magnétique est : puissance x changement dans le temps = ½ x L x I ² , où "L" est l'inductance le long de la bobine de fil et "I" est le courant le long du fil . L'énergie totale du système serait alors égale E = 0 + ½ x L x I ² = ½ x L x I ² .
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dériver une formule pour le volume du système . Pour notre exemple, la forme du système est solénoïde et le volume d'un électro-aimant est comparable au volume d'un cylindre qui est V = A x l. Le symbole "A" est la surface en coupe transversale du cylindre formé par l'électro-aimant et "l" étant la longueur du cylindre.
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Brancher tes valeurs dans l'équation de densité d'énergie et de le simplifier. Pour un champ magnétique L = ( μ ² x N x A) ÷ l et I = ( B x l) ÷ ( μ x N ) , donc l'équation de densité d'énergie pour le champ magnétique serait simplifier à être E = ( 1/2 x B ² ) /μ . Le symbole μ est la perméabilité de l'espace libre ou magnétique constant égal à 0,000001256 N /A ² en unités SI et «B » représente le montant de la densité de flux magnétique du champ génère .
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Résoudre l'équation de densité d'énergie que vous avez dérivée aide d'une calculatrice . Par exemple, si la densité de flux magnétique généré par l'électro-aimant est de 30 n /cm Newtons ÷ ( Ampers x mètres ) ou 30 T , Teslas que la densité d'énergie pour le champ magnétique serait E = ( 1/2 x B ² ) ÷ μ = [ ½ x ( 30 N /Am ) ² ] ÷ 0,000001256 N /A ² = 35,8 N /m² .