Fisica, induzione elettromagnetica, legge di Faraday Neumann, problemi svolti

LA CORRENTE INDOTTA

Una corrente elettrica genera un campo magnetico.

Ci chiediamo:

-Può un campo magnetico generare una corrente elettrica? –

Sì.

Un semplice esperimento mostra che un campo magnetico può generare una corrente.

A B C

In assenza di moto relativo fra la Quando la calamita si muove Anche quando la calamita si

bobina e la calamita, nella bobina verso a bobina, in essa si genera allontana dalla bobina, Si genera

non c’è corrente. una corrente una corrente ma il verso della

corrente è opposto a quello del

caso B.

La corrente non è creata da una pila o da una batteria, che non sono presenti nel circuito, ma dal movimento

della calamita. All’interno della bobina, il campo magnetico della calamita diventa più o meno intenso a

seconda che la calamita si avvicini o si allontani.

In una bobina si origina una corrente quando c’è un moto relativo fra la bobina e un magnete

Un campo magnetico che varia genera una corrente indotta perché è creata dal campo magnetico variabile.

Per produrre una corrente è necessaria una sorgente di forza elettromotrice (f.e.m.), la bobina stessa si

comporta come se fosse una sorgente di f.e.m. Questa forza elettromotrice è detta f.e.m. indotta.

Un campo magnetico che cambia nel tempo induce una f.e.m. nella bobina, e la f.e.m. genera una corrente

indotta.

Il fenomeno per cui si genera una f.e.m. indotta mediante un campo magnetico è detto induzione

elettromagnetica.

L’intensità della fem indotta dipende:

 dalla velocità con cui si realizza la variazione a cui si deve l’effetto di induzione: più la variazione è

rapida, maggiore è la fem indotta;

 dall’intensità del campo magnetico che la genera: a parità di tutte le altre condizioni, la fem

indotta è proporzionale a B;

 dall’area del circuito indotto e dalla sua orientazione rispetto al campo magnetico esterno: in un

circuito con N spire parallele si origina una fem indotta N volte più intensa di un circuito con una

sola spira; per questa ragione nelle esperienze sopra discusse si sono utilizzati circuiti con un

numero elevato di spire.

Il verso della fem indotta dipende dal verso in cui si realizza la variazione: se una data variazione

genera una fem indotta, la variazione opposta genera una fem invertita rispetto alla precedente.

Neumann (1798-1895) a trovò la relazione matematica che quantificasse l’intuizione di Faraday sulla

produzione delle correnti indotte. Essa ci permette di determinare la forza elettromotrice media indotta in

un circuito in un intervallo di tempo Δt. 2