Năng lượng điện từ là gì?

Có rất nhiều loại năng lượng đã được phát hiện ra trong đó có năng lượng điện từ. Tổng năng lượng điện trường và năng lượng từ trường của mạch gọi là năng lượng điện từ. Nếu không có sự tiêu hao năng lượng thì năng lượng điện từ trong mạch sẽ được bảo toàn. Để hiểu rõ hơn về loại năng lượng này, Top lời giải sẽ giúp bạn tìm hiểu về nó nhé!

1. Các khái niệm liên quan đến năng lượng điện từ

a. Năng lượng điện trường, (W_C)

    Là năng lượng tích lũy trong tụ điện, tính bởi công thức W_C = ½ Cu² = q²/2C

b. Năng lượng từ trường, (W_L)

    Là năng lượng tích lũy trong cuộn cảm, tính bởi công thức: W_L = ½Li²

c. Năng lượng điện từ, (W)

    Là tổng của năng lượng điện trường và năng lượng từ trường, cho bởi

2. Các công thức tính năng lượng điện từ

   + Năng lượng điện trường tập trung trong tụ điện:

   + Năng lượng từ trường tập trung trong cuộn cảm:

Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường biến thiên tuần hoàn với tần số góc ω’ = 2ω và chu kì T’ = T/2.

   + Năng lượng điện từ trong mạch:

>>> Xem thêm: Công thức tính năng lượng điện từ

3. Dạng đồ thị của năng lượng điện trường và từ trường

* Trong mạch dao động điện lý tưởng luôn có sự biến đổi năng lượng qua lại giữa năng lượng điện trường và năng lượng từ trường nhưng tổng của chúng tức năng lượng điện từ luôn bảo toàn và tỉ lệ với U₀², I₀², Q₀²

* Từ công thức 

 ta thấy năng lượng điện từ chỉ phụ thuộc vào đặc tính của mạch và cách kích thích ban đầu.

* Trong mạch dao động điện lý tưởng WC và WL biến thiên tuần hoàn nhưng ngược pha nhau với chu kì bằng nửa chu kì dao động của mạch và tần số bằng 2 lần tần số dao động của mạch.

* Trong mạch dao động điện lý tưởng WC và WL biến thiên tuần hoàn quanh giá trị trung bình 

 và luôn có giá trị dương (biến thiên từ giá trị 0 đến W_Cmax = W_Lmax).

* Thời gian liên tiếp để W_C = W_L trong 1 chu kì là t0 = T/4 (T là chu kì dao động của mạch L_C)

* Thời điểm đầu tiên để W_C = W_L khi mạch dao động có q = q_max = Q₀ , u = u_max = U₀ hoặc i = i_max = I₀ là t₀ = T/8

* Thời gian liên tiếp để năng lượng điện trường (hoặc năng lượng từ trường) đạt cực đại là T/2.

--------------------------------------

Năng lượng điện từ là một trong những kiến thức khó của bộ môn Vật lí 12. Qua bài viết trên, mong rằng các bạn tiếp thu thêm được nhiều kiến thức và học thật tốt nhé!