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Campi magnetici
Creazione del campo magnetico
Magnetismo elementare
Solenoide o avvolgimento
Grandezze magnetiche
H= Intensità del campo magnetico
M= Permeabilità magnetica
B= Induzione magnetica = (M*H)
O/=
Flusso magnetico = ( B * S * cos f )
Ingegneri e fisici esecutori di prove ed osservazioni sull'elettromagnetismo:
Biot (Jean-Baptiste), fisico francese (1774 - 1862).
Nel 1820 determinò con Savart la nota legge di elettromagnetismo che determina l'andamento del campo magnetico in prossimità di un filo rettilineo percorso da una corrente di intensità costante.
Henry (Joseph), fisico americano (1797-1878).
Fu autore di numerose ricerche sull'elettromagnetismo. Gli fu universalmente riconosciuta la scoperta dell'autoinduzione (1832).
E' alla base del principio di funzionamento di gran parte delle macchine e
applicazioni elettriche (generatori, motori, trasduttori, ecc.) e prende anche
il nome di legge di Faraday-Neuman-Lenz. Essa dice che ogniqualvolta varia nel
tempo il flusso concatenato con un circuito elettrico, nel circuito elettrico
scaturisce una forza elettromotrice indotta di intensità proporzionale alla
velocità di variazione del flusso concatenato.
Il verso della f.e.m. è tale da opporsi alla variazione di flusso concatenato
che l'ha generata, ovvero se nel circuito, grazie alla e i , può circolare una
corrente essa avrà verso tale da dar luogo ad un campo magnetico concorde con
quello concatenato che sta variando se questi sta diminuendo, opposto se questi
sta aumentando.
Se il flusso concatenato che varia è quello dovuto alla induttanza stessa del
circuito elettrico, si parla di forza elettromotrice autoindotta.
seconda è da riferirsi ad una variazione della forma o della posizione del
circuito.
Quale esempio consideriamo quello del circuito di figura, costituito da tre lati
indeformabili ed un lato MN di lunghezza l che può scorrere verticalmente.
Supponiamo che tale movimento avvenga senza attrito. Sia R la resistenza
complessiva de circuito. Il circuito sia concatenato con un campo magnetico di
induzione B uniforme, le cui linee di forza siano perpendicolari ed entranti nel
piano su cui giace il circuito. Si consideri il lato MN in movimento verso il
basso con una velocità costante ve . Se all'istante t la posizione occupata dal
lato in movimento è quella indicata a tratto pieno, dopo un intervallo di tempo
Dt , e quindi all'istante (t + Dt) , la posizione occupata sarà quella indicata
in tratteggio essendo lo spazio percorso Dx = ve·Dt . Nell'intervallo di tempo
Dt , a causa dell'aumento della superficie del circuito intersecata dalle linee
di campo magnetico, sarà aumentato il flusso concatenato di una quantità pari a
DFc = B·l·Dx e, quindi, per la legge generale della induzione elettromagnetica
si sarà sviluppata una f.e.m.
Il verso di tale f.e.m. dovrà essere tale da opporsi alla variazione di flusso
concatenato e, quindi, considerando che il flusso concatenato aumenta, la ei
dovrà tendere a far circolare una corrente da M verso N così che il flusso
generato da tale corrente si opponga a quello preesistente dovuto all'induzione
B . Molto semplicemente il verso della f.e.m. si può determinare con la regola
delle tre dita della mano destra, orientate a formare una terna cartesiana
ortogonale ( col pollice nel verso della velocità del conduttore rispetto al
campo, l'indice nel verso dell'induzione magnetica, il medio nel verso della
f.e.m.).
Galvanometro collegato ad un solenoide con all'interno un magnete mobile.
Solenoide
-
Magnete
Solenoide Magnete fermo
=
in presenza di correnti
Rappresentazione graficadi un campo
magnetico
Principio della Mutua induzione:
Si intende un rapporto tra due grandezze variabili. Nel disegno in sovraimpressione sono rappresentati due avvolgimenti o solenoidi che si influenzano vicendevolmente.
Qund entrambi sono attraversati da un corrente ( I ) nello spazzio che intercorre tra gli stessi si viene a creare un flusso magnetico ( F ), da qui scaturisce il principio di mutua induzione.
L L I I
F
Corrente variabile Flusso induttanza
A O/ = L1 * I1 O/ = M * I1
Coefficiente di mutua induzione
B
O/ = L2 * I2 O/ = M * I2
La M nel caso A e Nel caso B rimane invariata
E1=d * L1 * I1 / dt
E21=d * M *I1 / dt
Principio della forza elettrodinamica:
Su di un conduttore percorso da corrente ed immerso in un campo magnetico agisce una forza:
F = B * L * I * sen f
Forza di natura ellettro dinamica
I2
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I2
I1
I2
F
F
Possiamo notare che quando l'intensità di corrente di due conduttori si dirige nello stesso verso essi automaticamente si attraggono mentre nel caso contrario si respingono.
F = K * I1 * I2
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