【大学物理·电磁感应电磁场理论】磁场的能量

在回路系统中通以电流时，由于各回路的自感和回路之间互感的作用，回路中的电流要经历一个从零到稳定值的变化过程，在这个过程中，电源必须提供能量用来克服自感电动势及互感电动势而做功，使电能转化为载流回路的能量和回路电流间的相互作用能，也就是磁场的能量.

$\frac{1}{2}LI_{0}^{2}$ 是回路中建立电流的变化过程中电源电动势克服自感电动势所做的功，这部分电能转化为载流回路的能量

一个自感为L的回路，当其中通有电流 $I_{0}$ 时，其周围空间磁场的能量为

$W_{m}=\frac{1}{2}LI_{0}^{2}$

由于螺线管内的磁感应强度 $B=\mu nI$ 它的自感 $L=\mu n^{2}V$

磁场能量密度为：

$w_{m}=\frac{W_{m}}{V}=\frac{1}{2}\frac{B^{2}}{\mu }=\frac{1}{2}\mu H^{2}=\frac{1}{2}BH$

磁场能量密度的公式说明，在任何磁场中，某一点的磁场能量密度只与该点的磁感应强度B及介质的性质有关，这也说明了磁能是定域在磁场中的这个客观事实.

$dW_{m}=w_{m}dV=\frac{1}{2}B\cdot HdV$

$W_{m}=\int_{V}^{}w_{m}dV=\frac{1}{2}\int_{V}^{}B\cdot HdV$

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一个自感为L的回路，当其中通有电流 $I_{0}$ 时，其周围空间磁场的能量为

$W_{m}=\frac{1}{2}LI_{0}^{2}$

由于螺线管内的磁感应强度 $B=\mu nI$ 它的自感 $L=\mu n^{2}V$

磁场能量密度为：

$w_{m}=\frac{W_{m}}{V}=\frac{1}{2}\frac{B^{2}}{\mu }=\frac{1}{2}\mu H^{2}=\frac{1}{2}BH$

磁场能量密度的公式说明，在任何磁场中，某一点的磁场能量密度只与该点的磁感应强度B及介质的性质有关，这也说明了磁能是定域在磁场中的这个客观事实.

$dW_{m}=w_{m}dV=\frac{1}{2}B\cdot HdV$

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磁场能量密度为：

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