При нарастании тока источник совершает работу против ЭДС самоиндукции. Эта работа идёт на создание магнитного поля катушки и запасается в нём в виде энергии.

Энергия магнитного поля катушки с током равна

где:

  • — энергия магнитного поля, Дж;
  • — индуктивность катушки, Гн;
  • — сила тока в катушке, А.

От чего зависит энергия

При неизменной индуктивности энергия магнитного поля пропорциональна квадрату силы тока:

  • если ток равен нулю, энергия магнитного поля катушки равна нулю;
  • чем больше индуктивность катушки при том же токе, тем больше запасённая энергия;
  • при увеличении модуля тока в несколько раз энергия увеличивается в квадрат этого числа;
  • направление тока не влияет на значение энергии, потому что сила тока входит в формулу в квадрате.

Когда ток уменьшается, магнитное поле ослабевает и запасённая энергия может передаваться другим элементам цепи. Именно поэтому катушка способна некоторое время поддерживать ток в замкнутой цепи после отключения источника.

Проверка единиц

Произведение измеряется в джоулях:

Не путать

  • Энергия магнитного поля может быть ненулевой при постоянном токе, хотя ЭДС самоиндукции в этот момент равна нулю.
  • В формуле обязательно присутствует множитель .
  • Энергия зависит от квадрата силы тока, поэтому она не меняет знак при изменении направления тока.
  • Формула применяется, когда индуктивность катушки считается постоянной.

Коротко

Катушка с током запасает энергию в своём магнитном поле. При постоянной индуктивности эта энергия равна .