Al derivar la densidad de energía de un campo magnético mediante el uso de un inductor, ¿por qué no consideramos también la energía almacenada fuera del inductor?
Como inicialmente, el campo estaba allí fuera del inductor (puede estar muy, muy lejos), pero luego desapareció ... y junto con él, la energía almacenada en él ...
Si esta energía fuera del inductor no viene en forma de calor a través de la resistencia, ¿a dónde va?
Estoy hablando de la derivación en la que un inductor ideal que lleva una corriente i se pone en contacto con una resistencia y se libera calor a través de la resistencia ( ) = energía almacenada fuera del inductor + energía almacenada dentro del inductor.
No entiendo cómo la gente pone ese término de energía exterior = 0. Existirían tantas líneas de campo dentro del inductor ... Tantas existirían afuera
Asumiré que su inductor es del tipo común, una larga bobina de alambre. Luego, a medida que establecemos una corriente a través de él, producirá un flujo magnético. Las líneas de flujo son bucles cerrados vinculados con la bobina y, por lo tanto, en parte dentro y en parte fuera de la bobina. La forma habitual de derivar la energía almacenada por el inductor es considerando la fem inducida en la bobina, contra la cual tenemos que trabajar a medida que aumentamos la corriente. Esta fem es igual a la tasa de cambio del enlace de flujo con la bobina, y no favorece el campo exterior ni el campo interior. [Es cierto que para evaluar el enlace de flujo en cualquier momento podemos considerar 'líneas' que cruzan el área interna de la bobina (es decir, despreciar la falta de uniformidad del campo en los extremos de la bobina) calcular
Otra forma de evaluar la energía almacenada es integrar la energía almacenada en el campo magnético dentro y alrededor de la bobina, en otras palabras, usar
Si observas en la fórmula tienes energía descrita usando algunas características geométricas y materiales de los alambres en la bobina y la intensidad de la corriente. Por lo tanto, no existe un término que relacione la energía con algo fuera de la bobina. La respuesta a eso es porque aquí estamos tratando con un campo magnético estático que solo sienten los electrones de esta bobina. En régimen dinámico tenemos la autoinducción que se debe a que el campo de la bobina oscila e induce una fuerza electromotriz extra en la misma bobina. SI tuviéramos un campo magnético externo independiente alrededor de nuestro circuito, entonces sí, también necesitábamos incluirlo en la ecuación.