Esperimento di Faraday Neumann

Esperimento di Faraday Neumann

La legge di Faraday-Neumann è un caso particolare di generazione di corrente indotta. Si prende in considerazione una sbarra metallica in movimento verso destra con velocità costante v e immersa in un campo magnetico B uniforme nello spazio e costante nel tempo. Essendoci cariche elettriche in movimento ovvero elettroni di conduzione nel campo magnetico agisce la forza di Lorentz che per la regola della mano destra tende verso l'alto. Gli elettroni per la forza di Lorenza si accumulano all'estremità superiore della sbarra che diventa elettricamente negativa a causa dell'eccesso di elettroni mentre l'altra estremità diventa positiva. Dalla separazione delle cariche di diverso segno tra le due estremità si genera un campo elettrico, orientato verso l'alto di intensità crescente. Le cariche subiscono allora la forza elettrica che per il terzo principio della dinamica sarà uguale in modulo ma opposte in segno a quella di Lorentz e quindi tenderà verso il basso.
Quando il modulo della forza di Lorentz è uguale a quello della forza elettrica, le forze si compensano, la separazione delle cariche si interrompe e la differenza di potenziale rimane costante.
La situazione cambia se la sbarra metallica precedentemente considerata che si muove verso destra viene collegata a un filo conduttore a forma di U, fermo nel campo magnetico.
Gli elettroni di conduzione che precedentemente si accumulavano sulla sommità della sbarra metallica causa della forza di Lorentz, quando incontrano il filo si muovono interrottamente lungo di esso e danno così origine a una corrente elettrica continua. Dato che la sbarra magnetica si muove verso destra la distanza tra quest'ultima il filo conduttore diminuisce continuamente e cioè diminuisce la superficie del circuito.
Una sbarra conduttrice in moto in un campo magnetico si comporta pertanto come un generatore.