Какова объемная плотность энергии электромагнитного поля данной волны с амплитудой колебаний индукции магнитного поля Вm=2 мкТл, длиной волны l = 4 м, магнитной проницаемостью среды μ = 1 и электрической проницаемостью ε = 9? Ответ выразите в мкДж/м3.
Пошаговое объяснение:
Объяснение: Объемная плотность энергии электромагнитного поля может быть выражена с использованием амплитуды колебаний индукции магнитного поля (Вm), длины волны (l), магнитной проницаемости среды (μ) и электрической проницаемости (ε). Формула для вычисления объемной плотности энергии электромагнитного поля выглядит следующим образом:
$$
U = frac{1}{2} cdot epsilon cdot mu cdot B_m^2
$$
Где:
U — объемная плотность энергии электромагнитного поля,
Bm — амплитуда колебаний индукции магнитного поля,
μ — магнитная проницаемость среды,
ε — электрическая проницаемость.
Подставим значения из задачи в данную формулу:
$$
U = frac{1}{2} cdot (9) cdot (1) cdot (2 cdot 10^{-6})^2
$$
$$
U = frac{1}{2} cdot 9 cdot 1 cdot 4 cdot 10^{-12}
$$
$$
U = 18 cdot 10^{-12}
$$
Ответ: Объемная плотность энергии электромагнитного поля данной волны составляет 18 мкДж/м3.
Совет: Для лучшего понимания данной темы рекомендуется ознакомиться с основами электромагнетизма и принципами работы электромагнитных полей. Также полезно изучить основные формулы в этой области и проводить практические расчеты на дополнительных примерах.
Задание: Какова объемная плотность энергии электромагнитного поля волны с амплитудой колебаний индукции магнитного поля Вm=5 мТл, длиной волны l = 6 м, магнитной проницаемостью среды μ = 4 и электрической проницаемостью ε = 2? Ответ выразите в мкДж/м3.