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calcolo induttanza

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Moderatori: Foto UtenteIsidoroKZ, Foto UtentePietroBaima, Foto UtenteIanero

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[11] Re: calcolo induttanza

Messaggioda Foto Utentemir » 31 gen 2012, 20:17

a proposito di quella interna....trovo ed allego... :mrgreen:

..nel caso di conduttori pieni percorsi da intensità di corrente continua, o alternata a frequenza industriale, la corrente investe l'intera sezione del copnduttore ed occorre aggiungere allla induttanza esterna L^\prime_{e} già vista (topic precedente) un termine addizizonale che può essere considerato come l'induttanza interna L^\prime_{i} corrispondente al contributo dovuto al campo che si svolge per linee concentriche entro il limite della sezione radiale O_{A} M dello stesso conduttore

se la distribuzione della corrente nel conduttore è uniforme i valori di induzione nell'interno del conduttore variano con legge lineare dal valore zero in corrispondenza dell'asse O_{A} del conduttore al valore B_{R}=\frac{I}{2\pi r}
in corrispondenza del contorno della sezione di raggio r ; il valore dell'induzione alla distanza z<r dall'asse O_{A} è quindi
B_{z}=B_{R}\frac{z}{r}=\mu _{0}\frac{I}{2\pi r^{2}}z
va osservato che il valore del flusso concatenato interno \phi _{i} che si cerca non coincide affatto con il valore del flusso che attraversa la sezione radiale O_{A} M perché questo flusso non si concatena con l'intera corrente I ma con il solo filetto assiale infinitesimo: i successivi tubi elementari di corrente di raggio z (crescente da zero adr )e spessore infinitesimo dz vengono invece concatenati unicamente (nell'interno del conduttore) da quella frazione di flusso che attraversa la striscia di larghezza (r-z) via via decrescente al crescere di z.

Per il calcolo dell'induttanza interna L^\prime_{i} equivalente ad un flusso interno \phi _{i} idealmente concatenato con l'intera corrente I conviene riferirsi piuttosto al calcolo dell'energia accumulata nel campo magnetico svolgentesi per le linee concentriche nell'intenro del conduttore.
l'energia specifica w accumulata per unità di volume di un campo magnetico è espressa dalla formula:
w=\frac{1}{2}B H =\frac{1}{2}\frac{B^{2}}{\mu _{0}}
in riferimento al disegno rappresentato al tubo di flusso di lunghezza assiale unitaria di raggio z e spessore dz corrisponde l'energia:

dw^\prime_{z}=\frac{1}{2} \frac{B^{2}_{z}}{\mu _{0}}dv^\prime_{z}=\frac{\pi }{\mu _{0}}B^{2}_{z} z dz

ovvero

dw^\prime_{z}=\frac{\pi }{\mu _{0}} \left ( \mu _{0}\frac{I}{2\pi r^{2}}z \right )^{2}z  dz=\frac{\mu _{0}}{4\pi }\frac{I^{2}}{r^{4}}z^{3} dz

l'energia totale W_{i} accumulata nel campo magnetico sviluppata all'interno del conduttore per unità di lunghezza risulta

W_{i}= \int_{0}^{r} dwz=\frac{\mu _{0}}{4\pi }\frac{I^{2}}{r^{4}}\int_{0}^{r} z^{3} dz = \frac{\mu _{0}}{4\pi }\frac{I^{2}}{r^{4}}\frac{r^{4}}{4}

W_{i}=  \frac{\mu _{0}}{16\pi }I^{2}

riferendo questa energia ad un'induttanza equivalente L^{'}_{i} attraversata dall'intera corrente I si deve porre l'eguaglianza

W_{i}=\frac{1}{2}L^\prime_{i} I^{2}=\frac{\mu _{0}}{16\pi }I^{2}

dalla quale risulta l'induttanza interna

L_{i}=\frac{\mu _{0}}{8\pi }

espressa in H/m
Ultima modifica di Foto Utentemir il 1 feb 2012, 16:47, modificato 1 volta in totale.
Motivazione: correzione degli apici di Le ed Li come suggerito da DirtyDeeds.
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[12] Re: calcolo induttanza

Messaggioda Foto Utentepapa10 » 31 gen 2012, 20:33

Edit DD: non quotare tutto, USA il tasto "rispondi" :!:

Grazie mille, va benissimo anche questa. ;)

RenzoDF, la tua proposta va benissimo, ho parlato di induttanza esterna ed intena proprio perché mi era stato chiesto cosa intendessi per punto di vista fisico. Mi interessa solo quella esterna. In elettrotecnica, invece, l'abbiamo affrontata dal punto di vista sia interno che esterno, ma ho chiesto in giro e quella dimostrazione non va bene, il docente non la vuole. Tutto qui. Grazie a tutti per le risposte!
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[13] Re: calcolo induttanza

Messaggioda Foto UtenteDirtyDeeds » 31 gen 2012, 20:50

mir ha scritto:NB non capisco per qual emotivo ma il 39ad apice del simbolo L sta per ^{&#39;}che latex mi senga come 39anzichè primo pertanto si avrà Leprimo ed Li primo.


Foto Utentemir, qui sul forum usa

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[14] Re: calcolo induttanza

Messaggioda Foto Utentemir » 1 feb 2012, 16:48

DirtyDeeds ha scritto:mir, qui sul forum usa

Grazie Foto UtenteDirtyDeeds , ho corretto il topic. :ok:
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[15] Re: calcolo induttanza

Messaggioda Foto UtenteRobbyx » 29 lug 2012, 19:02

Scusate ho una domanda da fare da perfetto ignorante quale sono...

Ho studiato che il coefficiente di autoinduzione si definisce per circuiti chiusi attraversati da corrente(come per esempio le spire)....

Mi chiedo perciò che senso abbia parlare di coefficiente di autoinduzione in una situazione in cui abbiamo due conduttori percorsi da corrente e separati.

Grazie dell'attenzione
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[16] Re: calcolo induttanza

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 29 lug 2012, 19:05

Quando hai due circuiti separati, ogni circuito ha effetto su se stesso e hai l'autoinduzione. Ma ciascuno dei due circuiti agisce anche sull'altro circuito e hai un termine in piu` di mutua induzione.
Per usare proficuamente un simulatore, bisogna sapere molta più elettronica di lui
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[17] Re: calcolo induttanza

Messaggioda Foto UtenteRobbyx » 29 lug 2012, 19:13

Ma quello che dici tu non si verifica quando abbiamo per esempio due spire percorse da corrente?

Qui abbiamo due "fili"...dici che vale lo stesso?
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[18] Re: calcolo induttanza

Messaggioda Foto Utentemir » 29 lug 2012, 19:32

ricordo che ogni circuito percorso da un'intensità di corrente elettrica andrà a trovarsi sempre concatenato con il flusso che egli stesso a generato, e se l'intensità di corrente elettrica è variabile nel tempo ci sarà una altrettanto variazione di flusso concatenato col circuito che interessa la corrente elettrica pertanto nello stesso circuito si avrà una fem indotta che si opporrà all'intensità di corrente variabile che l'ha generata o meglio indotta, ovvero la legge di Lenz,e questo è il fenomeno dell'autoinduzione che interessa ogni circuito.
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[19] Re: calcolo induttanza

Messaggioda Foto UtenteRobbyx » 29 lug 2012, 19:44

Per quel briciolo che so è tutto giustissimo...però forse o non riesco a spiegarmi bene oppure ho inquadrato male il problema :mrgreen: ...qui non abbiamo un circuito ma abbiamo due fili! Questi produrranno un campo magnetico....ma che si concatena....a che cosa??
Spero così di essere più chiaro :mrgreen:
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[20] Re: calcolo induttanza

Messaggioda Foto Utenteadmin » 30 lug 2012, 1:08

Robbyx ha scritto:[..]Questi produrranno un campo magnetico....ma che si concatena....a che cosa??

Con il percorso che si deve definire per la chiusura delle correnti. Ad esempio il rettangolo ABCD nella figura

Il flusso magnetico che attraversa il rettangolo ABCD, prodotto dalle due correnti che percorrono i due fili, considerati come i due fili di una linea di lunghezza infinita, diviso per la corrente I, rappresenta il coefficiente di autoinduzione del tratto di linea considerato.
Tale coefficiente di autoinduzione diviso per due è, per definizione, il coefficiente di autoinduzione di un solo filo.
Questo filo però deve essere considerato sempre parte di un circuito chiuso, altrimenti la sua induttanza è infinita.
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