Induzione elettromagnetica..aiuto

[RenzoDF]

Quoto

QED

[angel99]

Se una spira si trova in un traferro molto piccolo di un nucleo alimentato con corrente alternata sinusoidale, la corrente nella spira credo sia in fase con il campo inducente.

Sì, in controfase come specifichi dopo.

Credo sia in fase perché, essendo la spira molto vicina al nucleo (traferro stretto) l'induttanza prevale e quindi la corrente nella spira dovrebbe essere in quadratura con la tensione indotta, la tensione indotta dovrebbe essere a sua volta in quadratura con il flusso inducente e quindi, di conseguenza, anche il flusso di reazione, che è in fase con la corrente della spira, è in fase (controfase) con quello inducente.

In realtà, anche per frequenze basse, vicine a quelle di rete, il comportamento induttivo è sempre predominante su quello resistivo. Sempre che non si prendano spire realizzate con fili da un micron di diametro. Non detto finora, ma il rapporto tra la componente induttiva e quella resistiva è il fattore di merito, il famoso Q. Un Q di poche unità indica già un comportamento prettamente induttivo.

Se ora aumentiamo molto il traferro dovrebbe accadere che l'induttanza della spira si riduce e che quindi prevale la resistenza sull'induttanza.

Il comportamento è questo, anche se quantitativamente non ci si sposta di molto.

In queste nove condizioni credo che la corrente della spira non debba rimanere in fase ma che si debba sfasare in quadratura rispetto al flusso inducente, questo perché, essendo resistivo il carico visto dalla tensione indotta, deve essere in fase con essa.

Corretto.

Praticamente, rispetto a quando il traferro era stretto, verrebbe a mancare il secondo sfasamento di 90°

Corretto, con il distinguo di cui sopra.

Di conseguenza, se il carico è resistivo, il flusso di reazione dovrebbe trovarsi in quadratura rispetto a quello inducente.

Corretto.

[marco76]

L'unica differenza è che la reazione dipende dal solo flusso concatenato dovuto al campo esterno, mentre il flusso di reazione non ha gioco in questo.

Sì, ora è chiaro.. è che ho difficoltà a digerire il fatto che la spira sappia discernere tra i due flussi per decidere quanta corrente generare, visto che se li ritrova entrambi dentro

quindi se l'atomo subisce l'azione di un campo, reagisce solo al campo esterno secondo te? e perché?

[BrunoValente]

stai chiedendo a me?

[marco76]

no, volevo citare il messaggio degli atomi che non lo sanno ma ho sbagliato qualcosa...
chiedevo ad angel99 visto che io ho sempre fatto simulazioni di dispositivi elettronici dove ad ogni passo si doveva ricalcolare l'equazione di Poisson per tener conto della variata distribuzione degli elettroni

[BrunoValente]

..Non detto finora, ma il rapporto tra la componente induttiva e quella resistiva è il fattore di merito, il famoso Q. Un Q di poche unità indica già un comportamento prettamente induttivo...

Sì questo è ovvio, vale per qualsiasi induttore con perdite in serie, il Q è il rapporto tra la reattanza induttiva e la resistenza serie, ma anche il nucleo contribuisce non poco.

[angel99]

no, volevo citare il messaggio degli atomi che non lo sanno ma ho sbagliato qualcosa...
chiedevo ad angel99 visto che io ho sempre fatto simulazioni di dispositivi elettronici dove ad ogni passo si doveva ricalcolare l'equazione di Poisson per tener conto della variata distribuzione degli elettroni

Scusami Marco, in [132] ho fatto una battuta che ti deve aver tratto in inganno. Stiamo discutendo di spire immerse in campi magnetici, non di fisica dei semiconduttori.

[angel99]

ma anche il nucleo contribuisce non poco.

Contribuisce con ordini di grandezza, come sappiamo. Ma, sempre tu non voglia operare a frequenza di rete in aria, una spira è praticamente un induttore puro.

Giusto per avere la sensazione con i numeri, il calcolo dell'induttanza di una spira in rame di 100 mm di diametro con filo da 3 mm, dà un'induttanza di 200 nH e una resistenza di 700 uohm. E' facile vedere che già a 50 Hz hai un Q di circa 0.1. Ergo, se lavori a 50 Hz sei in un circuito magnetico con una permeabilità enorme, se lavori in spazio libero usualmente le frequenze sono ben più alte. In definitiva la reazione è sempre in controfase.

Adesso arriveranno quelli che lavorano nel vuoto a 0.1 Hz con spire fatte in carbone da 10 nm di diametro, ma credo ci siamo capiti.

[admin]

[..]
Una spira con ha sempre

Ma non dirmi....
Questa proprio non la sapevo!

[angel99]

Questa proprio non la sapevo!

Sì. Calcolare l'induttanza di una spira singola è anche un'operazione assolutamente non banale. Sembra serva un integrale sestuplo, che non saprei neppure impostare. Esistono però delle equazioni approssimate che con minimo calcolo danno ottima aderenza alla realtà. Anche da queste risulta che per r non nullo si ha sempre induttanza.

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