Concetti Chiave
- L'induzione elettromagnetica dimostra il legame tra elettricità e magnetismo, consentendo di generare correnti senza generatori di tensione.
- Il primo esperimento coinvolge una bobina e una calamita, dove il movimento della calamita induce corrente nell'amperometro collegato alla bobina.
- Il secondo esperimento mostra che variando la resistenza in un circuito, è possibile influenzare la corrente in un circuito vicino composto da una bobina e un amperometro.
- Nel terzo esperimento, il movimento di due circuiti su tavoli a rotelle genera una corrente indotta nell'amperometro quando i circuiti si avvicinano o si allontanano rapidamente.
- Le correnti indotte sono causate dalla variazione del flusso del campo magnetico e sono regolate dalle leggi di Faraday-Neumann e dalla legge di Lenz.
L'induzione elettromagnetica è un fenomeno che evidenzia lo stretto legame esistente tra l'elettricità e il magnetismo.
Consiste nel fatto che è possibile generare delle correnti elettriche senza utilizzare generatori di tensione.
Questo fenomeno si può mostrare in 3 esperimenti:
Quali esperimenti si possono fare con bobine e calamite?
Prendendo in considerazione la bobina collegata ad un amperometro sensibile, in esso non passa corrente e l'amperometro rimane fermo sullo zero perché nel circuito non è inserito nessun generatore. Se si avvicina alla bobina una calamita, la lancetta dell'amperometro segna un passaggio di corrente. Se la calamita viene mossa in verso opposto il verso della corrente cambia; mentre se la calamita si ferma, cessa il passaggio di corrente.
Circuiti vicini e variazione di resistenza
Si consideri due circuiti vicini: uno costituito da un generatore di tensione, un resistore variabile e una bobina; l'altro costituito da una bobina e un amperometro. Variando la resistenza del primo circuito si varia l'intensità della corrente che vi circola fino a quando la corrente del primo circuito aumenta o diminuisce, l'amperometro del secondo segnala un passaggio di corrente ; se invece la corrente del primo circuito rimane costante, nell'altro
circuito non passa corrente.
Movimento dei circuiti su tavoli
Si consideri un circuito costituito da un generatore, una resistenza e una bobina, e un secondo circuito costituito da una bobina e un amperometro. Si pongano su due tavoli a rotelle in modo da poterli spostare. Se i due circuiti sono fermi, nel secondo non passa corrente; se invece si allontanano e si avvicinano rapidamente, nel secondo l'amperometro segnala un debole passaggio di corrente.
Questi esperimenti mostrano il fenomeno dell'induzione elettromagnetica, ossia come sia possibile generare una corrente in un circuito senza pile, batterie o dispositivi simili. Le correnti generate prendono il nome di correnti indotte. La causa delle correnti indotte è la variazione del flusso del campo magnetico, in quanto il passaggio di corrente é legato anche alla superficie con cui il circuito intercetta le linee di campo. Le leggi di Faraday-Neumann e la legge di Lenz regolano questo fenomeno.
Domande da interrogazione
- Qual è il principio fondamentale dell'induzione elettromagnetica?
- Come si può dimostrare l'induzione elettromagnetica con bobine e calamite?
- Qual è l'effetto della variazione della resistenza in circuiti vicini?
L'induzione elettromagnetica è un fenomeno che dimostra il legame tra elettricità e magnetismo, permettendo di generare correnti elettriche senza generatori di tensione, come evidenziato negli esperimenti descritti.
Avvicinando una calamita a una bobina collegata a un amperometro, si osserva un passaggio di corrente; il movimento della calamita provoca variazioni nella corrente, mentre il suo arresto ferma il passaggio di corrente.
Variando la resistenza in un circuito con un generatore di tensione, si provoca un cambiamento nell'intensità della corrente, che induce un passaggio di corrente nell'amperometro di un circuito vicino, dimostrando l'induzione elettromagnetica.