1. Elektrische velden:

* condensatoren: Condensatoren slaan energie op door een elektrisch veld te creëren tussen twee geleidende platen gescheiden door een diëlektrisch materiaal. De opgeslagen energie is evenredig met de capaciteit en het kwadraat van de spanning over de platen.

* gepolariseerde diëlektrica: Materialen zoals keramiek en sommige kunststoffen worden gepolariseerd wanneer ze worden onderworpen aan een elektrisch veld, waardoor energie effectief opslaat. Dit komt door de uitlijning van moleculen in het materiaal.

2. Magnetische velden:

* inductoren: Inductoren slaan energie op door een magnetisch veld rond een draadspoel te creëren wanneer de stroom er doorheen stroomt. De opgeslagen energie is evenredig met de inductie en het kwadraat van de stroom.

* magnetische materialen: Ferromagnetische materialen zoals ijzer kunnen worden gemagnetiseerd, wat betekent dat ze energie in hun magnetische domeinen kunnen opslaan. Dit is de basis voor magnetische opslagapparaten zoals harde schijven.

Hoe energie wordt opgeslagen in velden:

De sleutel om te begrijpen hoe energie wordt opgeslagen in velden ligt in het concept van potentiële energie.

* elektrische velden: In een elektrisch veld ervaart een geladen deeltje een kracht. Er moet werk worden verricht om een ​​geladen deeltje tegen deze kracht te verplaatsen, en dit werk wordt opgeslagen als potentiële energie in het elektrische veld. Hoe sterker het veld, hoe meer potentiële energie kan worden opgeslagen.

* magnetische velden: Net als elektrische velden ervaart een bewegend geladen deeltje een kracht in een magnetisch veld. Deze kracht staat loodrecht op de snelheid van het deeltje en de magnetische veldrichting. Nogmaals, er wordt werk verricht om een ​​lading tegen deze kracht te verplaatsen en energie op te slaan in het magnetische veld.

Sleutelpunten:

* Energie is niet gelokaliseerd: Energie opgeslagen in velden is niet opgenomen in specifieke punten in het veld, maar eerder verdeeld over het veld.

* Dichtheid van energie: De energiedichtheid van een veld (energie per volume -eenheid) is evenredig met het kwadraat van de veldsterkte.

* Conversie: Energie die is opgeslagen in velden kan worden omgezet in andere vormen van energie, zoals kinetische energie (bijvoorbeeld wanneer een condensator lozingen) of warmte -energie (bijvoorbeeld in een weerstand).

Voorbeelden:

* bliksem: De enorme hoeveelheid energie die is opgeslagen in het elektrische veld tussen een wolk en de grond wordt vrijgegeven tijdens een blikseminslag.

* elektromagneten: Energie opgeslagen in het magnetische veld van een elektromagneet wordt gebruikt om zware objecten op te heffen.

* radiogolven: Radiogolven verzenden energie door elektromagnetische velden te verspreiden.

Inzicht in hoe energie wordt opgeslagen in velden is van fundamenteel belang voor verschillende technologieën, waaronder elektronica, telecommunicatie en energieopslag.