Energies et puissances (système magnétique)
Introduction
Cette rubrique concerne l'énergie stockée et la puissance dissipée dans un système magnétique.
Energie électromagnétique : définition (IEC)
L'énergie électromagnétique est l'énergie associée à la présence d'un champ électromagnétique.
où E, D, H et B sont les quatre grandeurs vectorielles déterminant le champ électromagnétique.
… à partir du vecteur de Poynting …
Il est commode de définir l'énergie électromagnétique à l'aide du vecteur de Poynting :
L'analyse vectorielle conjuguée aux équations de Maxwell donne alors :
- Le premier terme concerne l'énergie stockée sous forme magnétique
- Le deuxième terme concerne l'énergie dissipée par effet Joule
- Le troisième terme concerne l'énergie stockée sous forme électrostatique
Energie magnétique stockée
Pour imposer un champ magnétique dans un milieu, l'opérateur extérieur doit fournir une énergie qui sera emmagasinée sous forme d'énergie magnétique.
La densité d'énergie magnétique emmagasinée en un point, s'exprime à l'aide de B et H par la relation :
qui peut également s'écrire, pour un milieu linéaire, homogène, isotrope :
Puissance dissipée / Pertes par effet Joule
La densité de puissance dissipée (ou densité de pertes par effet Joule ) en un point s'exprime à l'aide de E et J par la relation :
qui peut également s'écrire, pour un
milieu linéaire, homogène, isotrope : 