Fisica classica/Induzione e legge di Faraday: differenze tra le versioni
Contenuto cancellato Contenuto aggiunto
m aggiunta intestazione |
corretti riferimenti cambiati |
||
Riga 12:
Il flusso di induzione magnetica attraverso una qualsiasi superficie chiusa è sempre eguale a zero, in quanto
non vi sono monopoli magnetici. Possiamo quindi considerare una qualsiasi linea chiusa dello
spazio e associare ad essa una
tale
spire ha come contorno una linea chiusa dello spazio, ma in realtà il flusso del campo di induzione
magnetica è <math>N\ </math> volte il flusso associato alla linea chiusa considerato: tale flusso
Riga 25:
Nel seguito precisiamo il significato di questa legge di valore fondamentale. Il segno meno il cui significato è spiegato nella cosiddetta legge di Lenz verrà precisato nel seguito.
Vari esempi possono essere dati per illustrare quando si
Tradizionalmente si possono raggruppare i vari casi possibili in varie categorie:
Riga 36:
Nell'esempio di
[[Esercizi_di_fisica_con_soluzioni/
viene chiarito questo caso generale.
Riga 54:
L' esempio di
[[Esercizi_di_fisica_con_soluzioni/
in un campo magnetico ruotante]] chiarisce quanto detto.
Riga 69:
piano del circuito in moto con due lati paralleli alla direzione del moto. Nei due lati
perpendicolari alla direzione del moto si genererà una f.e.m. opposta ma non eguale,
a causa della
f.e.m. indotta.
Riga 84:
Quindi, essi ruotano alla loro destra, o sinistra, a seconda del senso del campo applicato e della variazione del campo in aumento o in diminuzione. La resistività del conduttore smorza queste correnti.
Le correnti parassite generano perdite di energia
I [[w:forno a induzione|forni ad induzione]] e i [[w:Freni_magnetici|freni magnetici]] (quelli usati nei treni, sono un esempio dell'applicazioni di tale effetto.
Riga 96:
rispetto alle leggi del magnetismo. Ma è più facile anche in questo caso trattare il problema,
senza fare distinzioni, mediante la legge di Faraday. Questo approccio è seguito nell'esercizio
di [[Esercizi_di_fisica_con_soluzioni/
==Legge di [[w:Heinrich_Lenz|Lenz]]==
Riga 128:
di induzione magnetica concatenato con le <math>N\ </math> spire della bobina
vale:
:<math>\Phi_c(B)=N\vec B\cdot \vec S=N|B|S\cos \theta\ </math>▼
▲<math>\Phi_c(B)=N\vec B\cdot \vec S=N|B|S\cos \theta\ </math>
Se mediante un qualsiasi mezzo propulsivo il rotore viene mantenuto in rotazione con velocità
angolare <math>\omega\ </math> costante allora:
:<math>\theta=\omega t\ </math>▼
▲<math>\theta=\omega t\ </math>
Applicando la legge di Faraday:
:<math>f.e.m=N|B|S\omega \sin \omega t\ </math>▼
▲<math>f.e.m=N|B|S\omega \sin \omega t\ </math>
Cioè ai capi della bobina vi è una d.d.p. che varia con legge
Line 149 ⟶ 144:
elettrica, in corrente alternata, che è comoda da trasportare su
grandi distanze. La corrente che circola nel carico (immaginando che sia una semplice resistenza <math>R\ </math>) è semplicemente eguale a:
:<math>I=\frac {N|B|S\omega }R\sin \omega t\ </math>▼
▲<math>I=\frac {N|B|S\omega }R\sin \omega t\ </math>
[[File:Jeep_2.5_liter_4-cylinder_engine_chromed_e.jpg|thumb|250px|right|L'alternatore di una automobile con la cinghia metallica trascina il rotore]]
Line 160 ⟶ 153:
Studiamo il bilancio energetico di un sistema di questo genera che produce istantaneamente una
potenza elettrica pari a:
:<math>P_e=f.e.m.I=\frac {N^2B^2S^2}R\omega^2 \sin^2 \omega t\ </math>▼
▲<math>P_e=f.e.m.I=\frac {N^2B^2S^2}R\omega^2 \sin^2 \omega t\ </math>
Dal punto di vista [[Fisica_classica/Leggi_di_Laplace#Azione del campo magnetico su circuiti percorsi da corrente|meccanico]] sulla spira a causa del fatto che la spira è un dipolo magnetico immerso in un campo magnetico:
:<math>|\vec m|=NIS\ </math>▼
▲<math>|\vec m|=NIS\ </math>
Su di esso agisce una coppia di momento pari a:
:<math>\vec M=\vec m \times \vec B\ </math>▼
▲<math>\vec M=\vec m \times \vec B\ </math>
Che in questo caso specifico, proiettandolo sull'asse <math>z\ </math> di rotazione, vale:
:<math>M_z=NIBS\sin \omega t\ </math>▼
▲<math>M_z=NIBS\sin \omega t\ </math>
La potenza meccanica necessaria a mantenere in rotazione a velocità angolare costante un corpo rigido su cui agisce una coppia è pari secondo la meccanica dei corpi rigidi:
:<math>P_m=M_z\omega\ </math>▼
▲<math>P_m=M_z\omega\ </math>
Sostituendo l'espressione di <math>I\ </math> in <math>M_z\ </math> segue che:
:<math>P_m=\frac {N^2B^2S^2}R\omega^2\sin^2 \omega t\ </math>▼
▲<math>P_m=\frac {N^2B^2S^2}R\omega^2\sin^2 \omega t\ </math>
Cioè in assenza di attrito tutta l'energia meccanica viene trasferita in energia elettrica.
| |||