Ai terminali
di una bobina che ruota all'interno di un campo magnetico costante
si preleva una tensione il
cui valore è determinato dalla legge di Faraday-Lenz.
Con riferimento al disegno
il flusso magnetico concatenato con la bobina è pari a
Fc=NBScos(wt+a)
dove S
è l'area della superficie delle spire, N il numero delle spire della
bobina, w
la velocità angolare di rotazione della bobina, wt+a
l'angolo tra la perpendicolare alla superficie delle spire e le linee di
forza magnetiche di induzione B, a
angolo all'istante
0.
Applicando la
legge di Faraday-Lenz si ottiene
UAB=EMsin(
wt+a)
essendo
EM=NBSw
Si ha cioè,
sempre
UPN=UAB
La tensione alle spazzole PN è dunque alternata sinusoidale essendo
queste in contatto, rispettivamente, con gli anelli A e B collegati
ai terminali della bobina.
Per avere
alle spazzole una tensione unidirezionale bisognerebbe scambiare i
contatti tra le spazzole e gli anelli esattamente negli istanti in cui la
tensione tra A e B inverte la sua polarità.
E' proprio quello che si
ottiene collegando i terminali della bobina a due semianelli A e B,
isolati tra loro. Allora, per mezzo giro la spazzola P è in contatto con
A mentre la N è in contatto con B, per l'altro mezzo giro la situazione
si inverte. (vedi figura)
I due semianelli svolgono
la funzione di raddrizzatore meccanico e danno origine a quello che è
l'organo che caratterizza le macchine a corrente continua: il collettore
