Induzione elettromagnetica..aiuto

[angel99]

E che ricevo feedback contrastanti dai tuoi post, ma possiamo risolvere con qualche domanda diretta riguardo l'esempio che ho fatto. Leggi queste affermazioni.

a) Non c'è alcuna dissipazione nella spira o in altre parti del circuito.
b) Tutto il lavoro svolto riguarda solo la forza che muove la spira e il generatore a corrente costante.
c) Per far fare alla spira il percorso indicato è necessario fornire lavoro (positivo o negativo) dall'esterno (la forza di cui al punto precedente).
d) Per il lavoro (positivo o negativo esso sia) fornito alla spira, un equivalente lavoro opposto è svolto dal generatore.
e) Tutti gli andamenti e i valori delle variabili di stato nei grafici in [22] e anche il lavoro svolto dalla forza esterna e dal generatore, sono indipendenti dalla velocità di movimento della spira.

Concordi con tutte, o ci sono dei dubbi al riguardo?

[BrunoValente]

Concordo con tutte, ovviamente si intende resistenza nulla sia della spira che dell'avvolgimento statorico.

[BrunoValente]

Faccio un'altra considerazione che spero possa spiegare meglio il mio punto di vista.

quando la spira ruota taglia le linee di forza del traferro e una tensione indotta si genera in essa.

Quando la spira transita per la posizione verticale taglia ortogonalmente le linee di forza del campo statorico nel traferro, quindi il calcolo della tensione indotta nella spira si riduce semplicemente al prodotto Bxlxv dove B è il valore dell'induzione, l è la somma delle lunghezze dei due lati attivi della spira, v è la velocità periferica di rotazione.

Quanto detto finora sarebbe vero solo se la spira fosse aperta, altrimenti la corrente circolante in essa genererebbe un campo di reazione che si opporrebbe a quello statorico (originalmente costante) e del quale si dovrebbe tener conto, infatti, con la spira cortocircuitata, il valore della corrente circolante in essa risulterebbe più basso e, nel caso teorico di resistenza nulla, non risulterebbe infinito ma bensì finito.

consideriamo però che le linee di forza del campo di reazione generato dalla corrente nella spira in moto sarebbero orientate perpendicolarmente al piano della spira stessa e che quindi solo la componente verticale di esso eserciterebbe un effetto di contrapposizione al campo statorico che, con riferimento alle precedenti figure, è stato rappresentato verticalmente orientato.

Si può concludere quindi dicendo che, quando la spira transita per la posizione verticale, la componente verticale del campo di reazione generato dalla spira stessa sarebbe comunque nullo per qualsiasi corrente circolante nella spira, che per questo non potrebbe esercitare alcun effetto di riduzione sul campo statorico e che perciò il valore della tensione indotta nella spira cortocircuitata sarebbe lo stesso che si avrebbe se non lo fosse..ergo resistenza nulla = corrente infinita.

[angel99]

Rispondo al tuo ultimo post anche se continuo a seguire una strada di dimostrazione differente che mira comunque a definire con certezza il tuo circuito.

Nel tuo ragionamento credo tu stia facendo un errore. La corrente che viene indotta nella spira ha come risultato solo quello di mantenere costante il flusso che la attraversa, non di modificare quello del circuito o dell'ambiente nel quale la spira è immersa. Con una prosopopea possiamo dire che alla spira non gliene frega nulla di dove se ne va il campo quando lascia il piano della spira.

Dove sto arrivando con lo studio del tuo circuito è dimostrare che il campo aggiunto dalla spira, all'approssimarsi del punto zero, passa da una circolazione nel nucleo a quella in verso opposto, mantenendo costante corrente circolante e flusso attraverso il suo piano (come richiesto dalla legge di Lenz).

Nessuna corrente infinita, in nessun caso.

[IsidoroKZ]

La corrente che viene indotta nella spira ha come risultato solo quello di mantenere costante il flusso che la attraversa...

Proprio cosi`, e` quello che capita nei superconduttori, il flusso rimane intrappolato nella spira.

Nessuna corrente infinita, in nessun caso.

E gia`!

[BrunoValente]

Sì, mi rendo conto di aver detto una cosa sbagliata, la corrente non può raggiungere un valore infinito.
La prima cosa che mi viene in mente è che, se fosse infinita, sarebbe impossibile ruotare una spira di superconduttore nel campo magnetico terrestre..che mi pare assurdo.

Però non riesco a vedere questo nel mio dispositivo, abbiate pazienza, spiegatemelo un po' meglio.

[BrunoValente]

Facciamo così, scendiamo sul pratico, vediamo di dare dei valori e cerchiamo di fare un calcolo:
diciamo che l'induzione nel traferro alimentato in continua è 1 Wb/mq, la lunghezza totale dei lati attivi della spira è 0.1m, la sua resistenza 0.01 ohm e la velocità periferica del cilindro è di 1m/s.
Quanto vale la corrente nella spira nell'istante in cui transita per la verticale?
Secondo il mio ragionamento (sbagliato) dovrebbe essere 10A, quanto vale invece?

[admin]

Così non è difficile: direi proprio dieci ampere.

[BrunoValente]

Così non è difficile: direi proprio dieci ampere.

E se la resistenza della spira fosse nulla?

[admin]

Si deve rispondere infinita, con la schematizzazione fatta, come risponderemmo infinita se ci facessimo la domanda su quanto è la corrente di cortocircuito di un generatore ideale. Però sappiamo che nella realtà i generatori ideali non esistono, quindi diciamo che non abbiamo schematizzato correttamente il fenomeno fisico. Puoi però obiettare che nella realtà esistono i superconduttori; che quindi si può pensare di costruire una spira supercoduttrice. Ed allora come si calcola, in questo caso, la corrente nella spira? Qui non so rispondere