Потеря энергии при падении постоянного магнита через катушку?

Происходит ли потеря механической энергии при падении постоянного магнита через катушку?

Даны магнит массой m и катушка с N витками. Катушка расположена вертикально, так что магнит может провалиться. Магнит падает с высоты H, в этот момент механическая энергия равна mgH. Я хочу рассчитать механическую энергию в нижней части катушки. Я предполагаю, что энергия сохраняется, поэтому она также должна быть равна mgH. Энергия сохраняется? если нет, смогу ли я рассчитать потери?

Заранее спасибо!

Ответы (3)

Часть энергии будет расходоваться на возбуждение вихревых токов (наведенных токов) в катушке, поэтому конечная энергия магнита не будет м г ЧАС . Полная энергия магнита + система катушек, однако, будет законсервирована. Точные расчеты потребуют знания геометрии катушек, материала, из которого они сделаны, и т. д., а также решения уравнений Максвелла.

Если предположить отсутствие трения (от катушки или воздуха) и сопротивления в проводе, разница между mgH в верхней части катушки и mgH внизу действительно будет равна количеству энергии, переданной через вихревые токи в катушку. . Однако, если это не будет сделано в вакууме, энергия будет потеряна из-за сопротивления воздуха, а ни один проводник не имеет сопротивления, поэтому было бы очень сложно точно определить, сколько энергии было сохранено. Тем не менее, приблизительный ответ на то, сколько механической энергии было потеряно, вполне можно получить из уравнений Максвелла, и потенциально можно было бы узнать, сколько было потеряно из-за трения и сопротивления, как недостающая цифра.

Надеюсь это поможет

я думаю, что картина говорит миллион слов в этом случае.
мгH = 1/2 мв² + E_disspated.

увидеть изображение увидеть изображениеочевидно, вам понадобится третье уравнение Максвелла (закон Фарадея) для расчета индуцированного напряжения на катушке. Я также предположил, что нет никакого трения о воздух и что преобразование энергии от одного к другому осуществляется на 100% без каких-либо потерь.