Legge di Faraday-Newmann-Lenz

[jaelec]

jaelec dice:

perché il suo essere "contro" la forza elettromotrice che la causa

Ecco, io penso che il concetto di causa-effetto vada preso con le molle, come, di conseguenza il concetto di "induzione".
Come ci ha mostrato spesso la fisica, il concetto di causa è semplificativo (quindi "buono") ma può anche essere fuorviante (quindi "cattivo"). E' stato il filosofo inglese David Hume (1711-1776) a criticare per primo il concetto di causalità. Il quale, ad esempio, può essere confuso con il concetto di "correlazione" (è un trucco usato spesso dai politici), per cui due fenomeni che statisticamente si presentano spesso insieme, non è detto che siano causa l'uno dell'altro. Per esempio, se quando piove io vedo tante persone con l'ombrello, potrei dire che l'ombrello è causa della pioggia, quindi se non porto l'ombrello la pioggia smette.
Ora, l'induzione "sembra" causata dalla variazione dell'"altro" campo: in realtà il fenomeno è unico e noi, quando uno dei due campi varia nel tempo, possiamo isolare l'aspetto magnetico e quello elettrico solo in senso teorico. Certo, è comodo dire "io muovo una carica elettrica e così "induco" un campo magnetico"...

Per quel che posso capire/intuire mi sento di concordare pienamente.

Colgo l'occasione di dire qualcosa anche in relazione al complesso della discussione.

Prima di tutto voglio dire subito che ammetto di essermi espresso in maniera poco chiara, per esempio nel mio primo post. Ma nonostante questo più di una risposta (non tutte) ha dato in qualche modo per scontato che io stessi dicendo: "la legge di Lenz è sbagliata e invece quella giusta è quella senza segno meno". Ora ripeto, pur ammettendo le mie colpe, ritengo abbastanza forzata questa interpretazione del mio post iniziale. Anzi, forse il mio modo di esporre è stato quello che è stato, proprio perché non avrei mai pensato che qualcuno potesse interpretare quello che scrivevo nel senso di "la legge di Lenz è sbagliata".

Per evitare tutto questo forse forse avrei potuto porre, fin dall'inizio, la questione in questo modo:
Nel trattare il trasfomatore nel link https://www.eeeguide.com/phasor-diagram ... on-no-load i riferimenti (versi) per E1 e E2 sono quelli indicati in figura ed E1 e E2 sono espressi senza segno meno rispetto alla variazione di flusso.
Fare ciò è del tutto equivalente a scegliere per E1 e E2 i versi opposti ed esprimerle col segno meno?
Oppure procedere nel primo modo significa perdere, a qualche livello, qualcosa della legge di Lenz?

Renzo mi ha già risposto, vorrei che mi rispondesse qualcuno che non la pensa come Renzo.
Mi voglio riferire all'esempio specifico solo per fare maggiore chiarezza.

[PietroBaima]

Renzo mi ha già risposto, vorrei che mi rispondesse qualcuno che non la pensa come Renzo.
Mi voglio riferire all'esempio specifico solo per fare maggiore chiarezza.

Io la penso come Renzo, ma non la penso come Renzo

Battute a parte, voglio dire questo: da un lato c’è la realtà fisica, che ti dice che la legge di Lenz deriva dalla conservazione della carica e la sua interpretazione fisica è quella col segno meno.

Dall’altra parte c’è la necessità di fare qualche modello: in quel senso non c’è niente di sbagliato nel dire che posso considerare le cose a seconda della convenzione che decido di adottare.

La fisica dice che se lasci cadere una penna questa si muove per andare contro il pavimento, l’ingegneria ti dice che la penna è ferma e il pavimento le va sbattere contro muovendosi. In fondo è solo una questione di cambiare sistema di riferimento.
La fisica moderna incorpora anche questi concetti, in fondo.

Per quanto riguarda poi la “forza” elettromotrice, quella non è una forza, ma un lavoro per unità di carica.
Il nome forza è unicamente storico ed è rimasto anche se non propriamente corretto.

Un saluto
Pietro

[RenzoDF]

... c’è la realtà fisica, che ti dice che la legge di Lenz deriva dalla conservazione della carica e la sua interpretazione fisica è quella col segno meno ...

Io invece non la penso per nulla come Pietro, in quanto ritengo che la "legge di Lenz"



derivi semplicemente, solo ed esclusivamente da Lenz.

[PietroBaima]

Perfido

[clavicordo]

Ma, scusate, la legge di Lenz non è semplicemente il terzo principio di Newton (ogni azione produce una reazione)?

[jaelec]

Per quanto riguarda poi la “forza” elettromotrice, quella non è una forza, ma un lavoro per unità di carica.
Il nome forza è unicamente storico ed è rimasto anche se non propriamente corretto.

Pietro

Il fatto che hai sottolineato una cosa del genere mi sorprende e mi fa capire il livello di fraintendimento che ci può essere e voglio precisare che in nessun punto del mio ragionamento precedente intendevo riferirmi alla forza elettromotrice perché così potevo considerarala come forza. Semplicemente mi volevo riferire a un modo specifico di chiamare una tensione, ma non mettendo in dubbio che fosse una tensione.

Forse nel coniare la locuzione "forza pro elettromotrice" poteva sembrare che volessi considerarla come forza ma in realtà era solamente in analogia alla locuzione "forza contro elettromotrice", locuzione già esistente e che comunque si riferisce a una tensione e io questo non lo metto e non lo mettevo in dubbio.

[jaelec]

Renzo mi ha già risposto, vorrei che mi rispondesse qualcuno che non la pensa come Renzo.
Mi voglio riferire all'esempio specifico solo per fare maggiore chiarezza.

Io la penso come Renzo, ma non la penso come Renzo

Battute a parte, voglio dire questo: da un lato c’è la realtà fisica, che ti dice che la legge di Lenz deriva dalla conservazione della carica e la sua interpretazione fisica è quella col segno meno.

Rischio almeno in parte di ripetermi, e me ne scuso, però per cercare io di capire meglio e riferendomi alla conservazione della carica tu pensi che dire "la variazione (positiva) di carica rispetto al tempo in un certa regione è pari alla corrente entrante (in quella regione)" sia cosa diversa, in qualche misura, che dire "la variazione (positiva) di carica rispetto al tempo in una certa regione è pari a meno la corrente uscente (da quella regione)"?

Poi vorrei capire se questa "minore aderenza alla realtà fisica" la riscontri anche in v(t) = Ldi/dt (con la convenzione dell'utilizzatore) rispetto a v(t)= - Ldi/dt e in i(t)=Cdv/dt rispetto a i(t)=-Cdv/dt

Poi, ancora, ci metto anche la legge di Ohm: è piu aderente alla realtà fisica V = RI oppure V = - RI ? (Naturalmente con le rispettive convenzioni)

[EdmondDantes]

Io vorrei capire la seguente affermazione:

L’errore che secondo me fai tu è quello di confondere il modello con la realtà.
Talvolta consideri il modello, talvolta la realtà nello stesso contesto.
La correzione sta nel considerare le cose corrette nel loro corretto ambito.

considerando che la seguente

La ragione risiede nella conservazione della carica.

scaturisce dall'analogia

Nel caso di una carica elettrica il primo addendo è una corrente e il secondo è una carica, da cui



Nel caso di hem una carica magnetica il primo addendo è una tensione e il secondo è un flusso, da cui



Ecco da dove arrivano i segni meno: dalla conservazione della carica.

fra "carica elettrica" e "hem carica magnetica".
Qual è la realtà fisica "incontrovertibile" della carica magnetica? Non è essa stessa un modello?

E poi:

Quello che voglio dire è che la fisica ci insegna come stanno davvero le cose.
Quella è la realtà fisica, incontrovertibile.

Qualcuno nel corso del '900 ci ha insegnato che:

Con l'idolo della certezza crolla una delle linee di difesa dell'oscurantismo, che sbarrano la strada al progresso scientifico. Perché la venerazione che tributiamo a quest'idolo è d'impedimento non solo all'arditezza delle nostre questioni, ma anche al rigore dei nostri controlli. La concezione sbagliata della scienza si tradisce proprio per il suo smodato desiderio di essere quella giusta. Perché non il possesso della conoscenza, della verità irrefutabile, fa l'uomo di scienza, ma la ricerca, persistente e inquieta, della verità.

Per quanto riguarda la questione in oggetto, diciamo subito che la legge di Faraday-Neumann (Neumann, non Newmann, ma abbiamo sbagliato tutti più o meno consapevolmente) è del tutto ignara dei possibili effetti magnetici dovuti a una possibile corrente indotta che potrebbe circolare in una spira, perché esplicita solo il legame fra la velocità di variazione del flusso concatenato con la spira e la corrispondente forza elettromotrice misurabile in essa.
Perciò il segno meno non è lì per un motivo fisico, ma è lì per due ragioni:
1) conseguenza della convenzione della vite destrorsa.
2) accordare il risultato dell'equazione con quello dell'esperimento condotto.

In pratica la legge di Lenz deriva esclusivamente da Lenz e il segno dipende solo dalla convenzione adottata (più o meno a secondo di quale si adotti), cioè il segno meno non è intrinseco nella legge di Lenz.

Al momento non vedo particolari legami nemmeno con il terzo principio della dinamica mal citato in questo 3D. Quello si riferisce alle forze non a qualsiasi tipo di reazione. Ma sono curioso anch'io di saperne di più.

Se proprio volessimo derivare la legge di Lenz:

l'effetto indotto è sempre tale da opporsi alla causa induttrice

da asserti più generali, potremmo chiamare in causa due principi:

1) Il principio dei principi La conservazione dell'energia. Se non ci fosse Lenz basterebbe un piccolo impulso esterno per mantenere in rotazione qualsiasi generatore elettrico, per esempio.
Per la felicità di tutti i cercatori dell'energia infinita.

2) Il principio di Le Châtelier (o principio dell'equilibrio mobile). Un principio di natura chimico-termodinamica che permette di affermare che qualsiasi sistema fisico in equilibro stabile reagisce opponendosi alla variazione impressa al suo stato in modo da ristabilire il preesistente equilibrio (minimizzandone gli effetti).
Se non ci fosse Le Châtelier, e quindi Lenz, a una variazione di flusso corrisponderebbe una forza elettromotrice concorde alla tensione di alimentazione V tale da far aumentare ulteriormente la corrente circolante nella spira chiusa e quindi un aumento del flusso e quindi un aumento della forza elettromotrice e così via. Le grandezze elettriche del sistema fisico evolverebbero verso ampiezze infinite. Il sistema è chiaramente instabile.
Qui entra in gioco in modo preponderante anche la teoria dei sistemi.

Se volessimo chiamare in causa i modelli e le convenzioni potremmo dire che i segni meno e più dipendono dai prodotti scalari intrisicamente presenti nella forza elettromotrice e nel flusso concatenato.

Come al solito, non scrivo formule perché non mi interessano.

Dico solo che ai miei tempi, il professore di fisica introdusse il segno meno dopo un paio di giorni aver spiegato la legge di Faraday-Neumann. Solo dopo uno o due giorni la chiamammo legge di Faraday-Neumann-Lenz, proprio perché il fenomeno faradiano non è strettamente legato alla legge di Lenz.

[PietroBaima]

Se la metti su questo piano anche l'universo è un modello

[claudiocedrone]

Ma si discute di fisica o di metafisica?
Comunque personalmente ai modelli ho sempre preferito le modelle (rigorosamente curvy)