Energitettheten er mengden av energi som er lagret i en region pr volumenhet. Det er en nyttig måling ved håndtering av elektriske og magnetiske felt. Ideen er også brukt i ernæringsforskning, selv om beregningen på dette fagområdet er kjent som kaloritetthet. Verdien er en nyttig parameter, spesielt når man sammenligner forskjellige brensler. For eksempel har hydrogen lavere energitetthet enn bensin. En høyere energitetthet viser at mer energi kan lagres eller transporteres i den samme mengde masse.

blir formelen for utledning energitetthet "D", som er som følger: D = E ÷ V, hvor "E" er den totale energi av systemet, og "V" er volumet av systemet du arbeider med . For eksempel, hvis du ønsket å beregne energitettheten i et magnetisk felt som sendes fra en spiral av wire danner en dirigent, så du må vurdere energien i magnetfeltet og volum magnet tar opp.

finne den totale energi "E" av anordningen hvor E = kinetisk energi + potensiell energi. Denne verdien vil avhenge av hva slags system du vurderer. For vårt eksempel på solenoiden, vil den kinetiske energien være lik null, og den potensielle energien skapt av det magnetiske feltet er: strøm x endring i tid = ½ x L x I², hvor "L" er den induktans langs spiral av wire og " I "er den gjeldende langs ledningen. Den totale energien til systemet vil da lik E = 0 + ½ x L x I² = ½ x L x I².

Utled et formelen for volumet av systemet. I vårt eksempel, er systemets solenoid formen og volumet av en solenoid kan sammenlignes med volumet av en sylinder som er V = A x l. Symbolet "A" er tverrsnittsarealet av sylinderen som dannes av solenoiden og "l" er lengden av sylinderen.

Plugg dine verdier inn i energitetthet ligningen og forenkle det. For et magnetisk felt L = (μ x N² x A) ÷ l, og I = (B xl) ÷ (μ x N), slik at energitettheten ligningen for det magnetiske feltet ville forenkle å være E = (1/2 x b² ) / μ. Symbolet μ er er permeabiliteten ledig plass eller magnetisk konstant tilsvarer 0,000001256 N / A² i SI-enheter og "B" er mengden av magnetisk fluks feltet genererer.

Løs energitetthet ligningen du avledet ved hjelp av en kalkulator. For eksempel, hvis den magnetiske fluks som genereres av magnet er 30 N / Am Newtons ÷ (Ampers x meter) eller 30 T, Teslas enn energitettheten for det magnetiske feltet vil være E = (1/2 x b²) ÷ μ = [½ x (30 N / Am) ²] ÷ 0,000001256 N / A² = 35,8 N / m².