Una bobina speciale....

[carlopavana]

Buon pomeriggio a tutti.

In questi giorni di convalescenza forzata del corpo non riesco a tenere a frano la fantasia ed è da questa mattina che cerco di rispondere a questa domanda:

Sappiamo come costruire una bobina con filo di rame, sappiamo come dimensionarla e come prevedere gli effetti quando è attraversata da una corrente elettrica sia continua che alternata.
Ma al momento non riesco a risolvere gli stessi problemi se il filo, invece ché di rame fosse di ferro, sia ferro che di acciaio cioè che rimanga magnetizzato.
Cose succede se una simile bobina, in filo di ferro o acciaio, viene alimentata in correte continua?
E se fosse alimentata in corrente alternata?
E cosa succede con l'aumentare della frequenza?

Ci sto lavorando, anche se ancora per molti giorni fermo in casa, e cerco di procurarmi del materiale per fare degli esperimenti (sempre che non venga cacciato perché occupo un tavolino).
Qualche amico ha mai fatto questa esperienza o sa cosa succede in questo ambiente sperimentale?

Grazie

Carlo

[Etemenanki]

Non ci ho mai provato, ma posso immaginare alcuni possibili scenari (pur con le mie limitate conoscenze)

Prima di tutto, dato che il ferro ha una resistenza piu alta del rame (credo circa 7 volte, se non ricordo male), avresti una resistenza complessiva maggiore, per cui dovresti alimentarla a tensione piu alta, oppure avere una corrente circolante piu bassa.

Poi i materiali magnetici hanno un punto di saturazione, Che di solito lo si considera per i traferri, ma se questo avviene direttamente all'interno del filo dell'avvolgimento (essendo materiale magnetico), non so esattamente a cosa possa portare.

Poi, ma questo e' tutto da verificare, credo scalderebbe moltissimo, avendo resistenza piu alta del rame, a parita' di corrente.

Per l'alimentazone in AC, credo i problemi possano essere anche piu complessi ... mi vengono in mente vaghi ricordi del tempo di scuola a proposito di perdite di correnti parassite, nonlinearita' data dal continuo riorientamento dei nuclei magnetici, e se la frequenza fosse abbastanza alta, un possibile enorme surriscaldamento.

Piu di tanto dai tempi di scuola non mi ricordo (e sono sicuro che altri piu esperti di me in fisica potranno aggiungere molto altro) ... potrebbero essere esperimenti interessanti, ma consiglierei di usare solenoidi piccoli e correnti basse ... o un piano ignifugo

[Kagliostro]

All' inizio pensavo tu parlassi di bobine per caricare un' antenna, ma poi hai parlato dell' usarla in AC e quindi mi sono accorto di aver frainteso

Non so bene il motivo per cui sei interessato ad usare il ferro, se non è la questione costo (molto più basso rispetto il rame) ma una questione di resistenza meccanica, l' acciaio inox è amagnetico e non dovrebbe quindi risentire neanche minimamente di certi problemi altra alternativa (ma dipende sempre dal perché ti sei orientato verso il ferro) potresti sempre usare l'alluminio, l' ottone è meno adatto, non seguirebbe volentieri la curvatura indispensabile per realizzare una bobina

K

[carlopavana]

E' una speculazione puramente teorica, per ora., ma se la bobina dovesse cambiare, anche se di poco le proprie dimensioni, si potrebbe innescare una interessante idea.

Premetto che sono chiuso in casa e libero pensatore ancora per abbastanza tempo

[Kagliostro]

Ma .... non so se ho capito male dove vorresti andare a parare .... ed usare filo di rame con inserito un nucleo (in materiale vario, da sperimentare, a cominciare dalla ferrite) ?

K

[Etemenanki]

Ho avuto l'impressione (mia personale, quindi puo benissimo essere sbagliata), che lo scopo sia piu ludico/sperimentale, che pratico.

[carlopavana]

La mia domanda è una idea che mi è venuta quando mi sono accorto che i fili che ho comprato per connettere una breadboard, quelli che vendono come una lasagna lunga e multicolorata, sono di ferro stagnato e non di rame.
Sto in casa e non sono ancora autorizzato ad andare nel box che io chiamo laboratorio ma è al freddo e al momento recarcisi verrebbe classificato suicidio.

Tenete conto che un tempo, 60 anni fa ero un teorico, ed allora mi sono chiesto.
La corrente che scorre in un conduttore, anche di ferro, genera un campo magnetico con le leggi che conosciamo, ma se con questo filo faccio una bobina che succede se la stessa bobina è influenzata dal campo magnetico che essa stessa induce?
E se nella bobina costruita con questo filo immetto una tensione alternata non solo quella di rete cosa accade?=

Ho consultato qualche libro senza successo, poi ho chiesto alla IA e mi ha risposto in un modo molto volgare (quasi mi ha detto che non capiva perché gli facevo quella domanda).
Non ho trovato una risposta, e penso che possa essere un ragionamento interessante, ma io non sono in grado di dare una soluzione.

Sicuramente appena potrò muovermi con sicurezza farò delle prove, ma al momento rimango con la domanda senza risposta. Forse è una domanda pleonastica, senza senso, matra un paio di settimane speto di fare quache prova.

Carlo

[angus]

Ho consultato qualche libro senza successo, poi ho chiesto alla IA e mi ha risposto in un modo molto volgare (quasi mi ha detto che non capiva perché gli facevo quella domanda)

Non sono in grado di chiarire il tuo dubbio, ma a titolo di esperimento ho voluto girare anche io la domanda (copiando la tua richiesta iniziale) ad una IA per vedere se con me si comportava meglio.
Devo dire che ho avuto una risposta piuttosto esaustiva e, per le mie conoscenze, anche credibile .
Siccome non mi piace incollare le risposte dell'IA, ti lascio il link di quella che ho usato io, se vuoi fare una prova tu:
https://duck.ai (scegliendo come modello GPT5-mini)

[Piercarlo]

Cosa succede se una simile bobina, in filo di ferro o acciaio, viene alimentata in correte continua? E se fosse alimentata in corrente alternata? E cosa succede con l'aumentare della frequenza?

Un fisico (Pietrooooo!!!!) potrà darti una risposta migliore e più esaustiva ma intanto provo a dartene una io a spanne: succede semplicemente che aumenti le perdite della bobina e che molto probabilmente queste crescono più rapidamente con la frequenza che se la bobina fosse fatta di rame. Questo perché un conduttore di ferro tenderebbe ad avere una sorta di super effetto pelle maggiore di quello proprio a qualsiasi normale conduttore elettrico (che già di per sé è un effetto magnetico).

Ripeto, è solo una traccia a spanne da approfondire. nient'altro.

[stefanopc]

Vorresti realizzare qualcosa di simile ad un attuatore lineare?
Ciao