Linduzione elettromagnetica


di Elena Fortini

·                                                          Fem indotta in una spira in movimento in un campo magnetico: la fem indotta è la forza elettromotrice del generatore che dovremmo inserire nel circuito per produrre in assenza di induzione elettromagnetica, una corrente di intensità uguale a quella della corrente indotta. La fem indotta in una spira in movimento immersa in un campo magnetico è      

·                                                          Intensità di corrente che percorre una spira in movimento in campo magnetico:      

·                                                          Flusso concatenato con la spira: flusso del campi magnetico attraverso una qualsiasi superficie avente per contorno una spira

·                                                          Legge di Faraday-Newmann (fem indotta in un circuito): In qualunque circuito immerso in un campo magnetico si genera una fem indotta se e solo se il flusso concatenato con il circuito varia nel tempo. La fem indotta che si genera, in media, in un circuito durante un intervallo di tempo è      

·                                                          Legge di Lenz: Il verso nel quale la corrente indotta scorre in un circuito è tale da opporsi, tramite il flusso del campo magnetico generato, alla variazione di flusso che ha dato origine alla corrente.

·                                                          Intensità di corrente indotta in un circuito:      

·                                                          Flusso auto concatenato in un solenoide: un circuito percorso da corrente genera un campo magnetico le cui linee di forza passano tutte intorno al filo conduttore. Si origina così un flusso attraverso la superficie delimitata dal circuito chiamato flusso concatenato. Il flusso concatenato di un solenoide è      

·                                                          Coefficiente di autoinduzione o induttanza: è un valore costante che esprime solo le caratteristiche geometriche del solenoide.      

·                                                          Autoinduzione elettromagnetica: se vara la corrente che percorre un circuito, si ha una variazione del flusso auto concatenato. La fem che si produce in questo caso è chiamata fem auto indotta e il fenomeno è noto come autoinduzione elettromagnetica. Fem autoindotta:      

·         Circuito RL: in assenza di induttanza alla chiusura del circuito si produce una corrente la cui intensità è uguale a      . In realtà tenendo conto della presenza dellinduttanza alla chiusura del circuito la variazione di corrente produce una fem autoindotta che ostacola il raggiungimento del valore di regime       . Per la legge di Ohm      , da cui       dove      – òa potenza fornita dal generatore di fem costante è      

·                                                          Densità di energia del campo magnetico: La densità di energia del campo di induzione magnetica è espressa in funzione del modulo b del campo da      

·                                                          Mutua induzione: la mutua induzione è l’effetto per il quale una corrente variabile che scorre in un circuito primario, produce una fem in un altro circuito secondario. Se una variazione Δi1 dell’intensità di corrente nel primario avviene in un tempo Δt, la fem media indotta nel secondario è       dove       è la mutua induttanza dei due circuiti. A sua volta una variazione Δi2 della corrente nel secondario produce una fem nel primario.

·                                                          Alternatori: Una spira aperta con le estremità collegate a due collettori C e C a forma di anello, ruota con velocità angolare costante in un campo magnetico uniforme intorno a un asse perpendicolare alle linee di forza. Per induzione elettromagnetica fra C e C si produce una d.d.p. oscillante. La fem generata sarà espressa da       dove Φ0 è il valore massimo del flusso del campo magnetico.

·                                                          Trasformatore: è un dispositivo che serve a modificare il valore efficace di una tensione alternata lasciandone invariata la frequenza, costituito da un nucleo ferromagnetico sul quale sono avvolte due bobine indipendenti. Nel caso ideale in cui non vi sia alcuna perdita di energia, se lavvolgimento primario di N1 spire è alimentato con una tensione alternata di valore ΔV1, nel secondario si forma una fem indotta di valere efficace ΔV2 tale che