N

S

INDUZIONE ELETTROMAGNETICA - ESPERIENZA 1

spire

µ-amperometro

magnete

N

S

INDUZIONE ELETTROMAGNETICA - ESPERIENZA 1

cosa accade se il magnete viene avvicinato alle spire?

cosa accade se il magnete viene avvicinato alle spire?

• durante il movimento del magnete, lo strumento indica una corrente positiva• quando il magnete si arresta la corrente torna a 0

N

S

INDUZIONE ELETTROMAGNETICA - ESPERIENZA 1

cosa accade se il magnete viene allontanato dalle spire?

cosa accade se il magnete viene allontanato dalle spire?

• durante il movimento del magnete, lo strumento indica una corrente negativa• quando il magnete si arresta la corrente torna a 0

INDUZIONE ELETTROMAGNETICA - ESPERIENZA 1

l’esperienza 1 dimostra che è possibile generare delle correnti in un circuito anche in assenza di un generatore esterno:

tali correnti prendono il nome di CORRENTI INDOTTE, mentre il fenomeno che le produce si chiama INDUZIONE ELETTROMAGNETICA.

INDUZIONE ELETTROMAGNETICA - ESPERIENZA 2

circuito INDUCENTE

circuito INDOTTO

• se, mediante il potenziometro, si fa variare la i1 nel circuito indotto circola una corrente indotta i2 che dura finché varia anche i1 e cessa non appena i1 diventa costante• se i1 viene riportata al valore precedente, la corrente indotta cambia segno

i1

i2

INDUZIONE ELETTROMAGNETICA - ESPERIENZA 3

• se si inserisce un cilindro di materiale ferromagnetico nelle due bobine accadono le stesse cose già viste nell’esperienza 2, ma con correnti indotte molto più intense

INDUZIONE ELETTROMAGNETICA - ESPERIENZE 1,2,3

Dal confronto tra le tre esperienze, si può dedurre che:

• le correnti indotte sono provocate dalla variazione del flusso di campo magnetico concatenato col circuito indotto

• le correnti indotte sono tanto più elevate quanto maggiore è la permeabilità magnetica µr del mezzo che riempie lo spazio in cui si trova il circuito le correnti indotte sono determinate dal vettore induzione magnetica B

in un circuito chiuso si genera una corrente indotta se il flusso (B) concatenato col circuito varia nel tempo

FORZA ELETTROMOTRICE (FEM) INDOTTA

se si interrompe il circuito indotto, una eventuale variazione di flusso magnetico concatenato non provoca il passaggio di corrente (circuito aperto!), ma un voltmetro collegato tra i morsetti aperti misura una ddp che prende il neome di FORZA

ELETTROMOTRICE INDOTTA

CALCOLO DELLA FEM INDOTTA

• se, in un intervallo di tempo t, si registra una variazione di flusso concatenato col circuito paria a (B) la fem indotta ammonta ad un valore pari a (B)/ t

• d’altra parte, se il circuito indotto è chiuso la fem indotta provoca un passaggio di corrente indotta la quale, a sua volta, genera un campo magnetico nello spazio circostante il circuito

• la polarità della fem indotta è sempre tale da far sì che il campo magnetico indotto abbia verso opposto a quello della variazione di campo che l’ha provocato

legge di Faraday-Lenz

AUTOINDUZIONE

i

la corrente i che scorre nel circuito genera un campo magnetico B proporzionale alla corrente stessa e le cui linee di forza sono concatenate col circuito stesso:

(B)=LiL = coefficiente di autoinduzione del circuito o INDUTTANZA

[L] = H (Henry)

L=(B)/i [L]=Wb/A

AUTOINDUZIONE (cont.)

i

se i varia (ad esempio agendo sul potenziometro) varia anche (B)

nel circuito sorge una fem autoindotta con polarità tale da opporsi alla causa che l‘ha generata

(B)=L i

INDUTTORI

un componente elettrico caratterizzato da un coefficiente di autoinduzione certificato e sufficientemente elevato prende il nome di INDUTTORE

quando un induttore è percorso da una corrente continua I, il campo magnetico che si produce al suo interno possiede un’energia:

2

2

1LIW