Fisica II - appunti del corso - capitolo 9

130.Forza elettromotrice.

La forza elettromotrice, a dispetto del suo nome, non è una forza, ma dimensionalmente è un

lavoro per unità di carica. Essa è così definita: r r

F

∫

= ⋅

ξ d l

q

L

La legge di Faraday-Neumann (legge sperimentale) afferma che: se un circuito è immerso in un

r

Φ

campo di induzione magnetica il cui flusso (B ) concatenato col circuito stesso sia variabile nel

tempo, allora in esso si genera una forza elettromotrice (detta forza elettromotrice indotta) data da:

r

Φ

d ( B )

ξ = − dt

r

Φ

Precisiamo che (B ) è il flusso attraverso una qualunque superficie S che abbia la linea L di

contorno.

Per stabilire il verso di una corrente indotta in una spira, Lenz enunciò la seguente regola (nota

come legge di Lenz): la corrente indotta in una spira ha un verso tale che il campo magnetico

generato dalla corrente si oppone alla variazione di campo magnetico che l’ha indotta. Inoltre il

verso della forza elettromotrice indotta è quello della corrente indotta.

Consideriamo il caso in cui il polo nord di una barretta magnetica si sta avvicinando a una spira.

Man mano che il magnete si avvicina, il campo magnetico nella spira aumenta e quindi si induce

una corrente. La spira si comporta come un dipolo magnetico, con un polo nord e un polo sud e con

r

µ

un momento magnetico dipolare orientato dal polo sud al polo nord. Per opporsi alla crescita del

campo magnetico dovuta alla barretta in avvicinamento, il polo nord della spira deve essere diretto

contro il polo nord del magnete in avvicinamento, in modo da respingerlo. Se invece allontaniamo il

magnete dalla spira, la corrente inverte il suo senso e la spira presenta il polo sud diretto verso il

polo nord della barretta, in modo da attrarla e trattenerla dall’allontanamento.

Appunti prelevati da http://www.quellidiinformatica.org Pagina 1 di 19

131.Legge di Faraday.

La forza elettromotrice, a dispetto del suo nome, non è una forza, ma dimensionalmente è un

lavoro per unità di carica. Essa è così definita: r r

F

∫

= ⋅

ξ d l

q

L

La legge di Faraday-Neumann (legge sperimentale) afferma che: se un circuito è immerso in un

r

Φ

campo di induzione magnetica il cui flusso (B ) concatenato col circuito stesso sia variabile nel

tempo, allora in esso si genera una forza elettromotrice (detta forza elettromotrice indotta) data da:

r

Φ

d ( B )

ξ = − dt

r

Φ

Precisiamo che (B ) è il flusso attraverso una qualunque superficie S che abbia la linea L di

contorno.

Per stabilire il verso di una corrente indotta in una spira, Lenz enunciò la seguente regola (nota

come legge di Lenz): la corrente indotta in una spira ha un verso tale che il campo magnetico

generato dalla corrente si oppone alla variazione di campo magnetico che l’ha indotta. Inoltre il

verso della forza elettromotrice indotta è quello della corrente indotta.

Consideriamo il caso in cui il polo nord di una barretta magnetica si sta avvicinando a una spira.

Man mano che il magnete si avvicina, il campo magnetico nella spira aumenta e quindi si induce

una corrente. La spira si comporta come un dipolo magnetico, con un polo nord e un polo sud e con

r

µ

un momento magnetico dipolare orientato dal polo sud al polo nord. Per opporsi alla crescita del

campo magnetico dovuta alla barretta in avvicinamento, il polo nord della spira deve essere diretto

contro il polo nord del magnete in avvicinamento, in modo da respingerlo. Se invece allontaniamo il

magnete dalla spira, la corrente inverte il suo senso e la spira presenta il polo sud diretto verso il

polo nord della barretta, in modo da attrarla e trattenerla dall’allontanamento.

Appunti prelevati da http://www.quellidiinformatica.org Pagina 2 di 19

132.Legge di Lenz:movimento magnete.

La forza elettromotrice, a dispetto del suo nome, non è una forza, ma dimensionalmente è un

lavoro per unità di carica. Essa è così definita: r r

F

∫

= ⋅

ξ d l

q

L

La legge di Faraday-Neumann (legge sperimentale) afferma che: se un circuito è immerso in un

r

Φ

campo di induzione magnetica il cui flusso (B ) concatenato col circuito stesso sia variabile nel

tempo, allora in esso si genera una forza elettromotrice (detta forza elettromotrice indotta) data da:

r

Φ

d ( B )

ξ = − dt

r

Φ

Precisiamo che (B ) è il flusso attraverso una qualunque superficie S che abbia la linea L di

contorno.

Per stabilire il verso di una corrente indotta in una spira, Lenz enunciò la seguente regola (nota

come legge di Lenz): la corrente indotta in una spira ha un verso tale che il campo magnetico

generato dalla corrente si oppone alla variazione di campo magnetico che l’ha indotta. Inoltre il

verso della forza elettromotrice indotta è quello della corrente indotta.

Consideriamo il caso in cui il polo nord di una barretta magnetica si sta avvicinando a una spira.

Man mano che il magnete si avvicina, il campo magnetico nella spira aumenta e quindi si induce

una corrente. La spira si comporta come un dipolo magnetico, con un polo nord e un polo sud e con

r

µ

un momento magnetico dipolare orientato dal polo sud al polo nord. Per opporsi alla crescita del

campo magnetico dovuta alla barretta in avvicinamento, il polo nord della spira deve essere diretto

contro il polo nord del magnete in avvicinamento, in modo da respingerlo. Se invece allontaniamo il

magnete dalla spira, la corrente inverte il suo senso e la spira presenta il polo sud diretto verso il

polo nord della barretta, in modo da attrarla e trattenerla dall’allontanamento.

Appunti prelevati da http://www.quellidiinformatica.org Pagina 3 di 19

133.Legge di Lenz: variazione di flusso.

La forza elettromotrice, a dispetto del suo nome, non è una forza, ma dimensionalmente è un

lavoro per unità di carica. Essa è così definita: r r

F

∫

= ⋅

ξ d l

q

L

La legge di Faraday-Neumann (legge sperimentale) afferma che: se un circuito è immerso in un

r

Φ

campo di induzione magnetica il cui flusso (B ) concatenato col circuito stesso sia variabile nel

tempo, allora in esso si genera una forza elettromotrice (detta forza elettromotrice indotta) data da:

r

Φ

d ( B )

ξ = − dt

r

Φ

Precisiamo che (B ) è il flusso attraverso una qualunque superficie S che abbia la linea L di

contorno.

Per stabilire il verso di una corrente indotta in una spira, Lenz enunciò la seguente regola (nota

come legge di Lenz): la corrente indotta in una spira ha un verso tale che il campo magnetico

generato dalla corrente si oppone alla variazione di campo magnetico che l’ha indotta. Inoltre il

verso della forza elettromotrice indotta è quello della corrente indotta.

Consideriamo il caso in cui una barretta magnetica si sta avvicinando a una spira.

Quando la barretta è lontana, il flusso attraverso la spira è praticamente nullo. Se la barretta si

r

B dentro la spira

avvicina col suo polo nord rivolto verso la spira e il suo campo magnetico

orientato verso sinistra come nella prima figura, il flusso concatenato con la spira aumenta. Per

opporsi a questa crescita, la corrente indotta i nella spira deve circolare nel verso tale che il campo

r

r r

magnetico da essa creato B sia orientato verso destra, come in figura; B e B sono discordi e la

i i r

r

corrente i scorre in senso antiorario. B si oppone sempre alla variazione del flusso B , ma questo

i r

r è sempre opposto a B come appena visto. Se, infatti, allontaniamo il magnete

non significa che B

i r

Φ

dalla spira, il flusso (B ) dovuto al magnete è sempre orientato verso sinistra dentro la spira ma

r

sta diminuendo. Il flusso di B deve essere quindi rivolto a sinistra per opporsi alla diminuzione di

i r

r r

Φ , come nella seconda figura; B e B sono concordi.

(B ) i

Appunti prelevati da http://www.quellidiinformatica.org Pagina 4 di 19

134.La chitarra elettrica.

Per stabilire il verso di una corrente indotta in una spira, Lenz enunciò la seguente regola (nota

come legge di Lenz): la corrente indotta in una spira ha un verso tale che il campo magnetico

generato dalla corrente si oppone alla variazione di campo magnetico che l’ha indotta. Inoltre il

verso della forza elettromotrice indotta è quello della corrente indotta.

In una chitarra acustica il suono dipende dalla risonanza prodotta nella cassa cava dello strumento

e indotta dalle oscillazioni delle corde; la chitarra elettrica invece è uno strumento pieno e rigido per

cui non c’è alcuna risonanza della cassa. Le oscillazioni delle sei corde metalliche sono captate da

un microfono elettrico che invia segnali a un amplificatore e a un gruppo di altoparlanti.

In figura è mostrato lo schema elementare di un microfono. Il filo che collega lo strumento

all’amplificatore è arrotolato attorno a un piccolo magnete; il suo campo magnetico induce un polo

nord e un polo sud nella parte di corda metallica sopra il magnete, perciò questa parte della corda ha

un proprio campo magnetico. La corda, per suonare, viene fatta vibrare e il suo moto relativo alla

spira cambia il flusso del campo magnetico attraverso la spira stessa, inducendovi una corrente.

Quando la corda oscilla avvicinandosi e allontanandosi dalla spira, la corrente indotta cambia verso

con la stessa frequenza delle oscillazioni della corda, inviando così il segnale di frequenza

dell’oscillazione all’amplifica