Теорема об изменении энергии
Умножая уравнение Эйлера скалярно на вектор скорости, можно уравнение, описывающие изменение плотности энергии проводящей среды в магнитном поле: . Левая часть этого уравнения преобразуется к виду: . Для преобразования последнего слагаемого воспользуемся уравнением непрерывности: . В итоге левая часть уравнения принимает вид: (а) Для вычисления мощности поверхностных сил давления в среде воспользуемся первым началом термодинамики , которое с учетом уравнения непрерывности можно записать в виде: . Из этого выражения с учетом уравнения непрерывности получаем . Отсюда для адиабатических процессов мощность сил определяется выражением . (б) Выражение для мощности силы Ампера также удобно преобразовать, учитывая свойства смешанного произведения векторов: В рассматриваемом квазистатическом случае для вещества высокой проводимости , так что . Учитывая тождество и уравнение Максвелла , выражение для мощности силы Ампера можно представить в виде: . (в) Равенства (а), (б) и (в) приводят к уравнению , которое можно рассматривать, как уравнение для изменения плотности энергии вещества и поля: Здесь - плотность энтальпии, а - плотность потока энергии поля.
|