Cos'è ElectroYou | Login Iscriviti

ElectroYou - la comunità dei professionisti del mondo elettrico

7
voti

Il campo elettromagnetico: II parte

Articolo n° 10 su 13 del corso "Elettrotecnica di base". Vai all'indice del corso.

Paragrafi dell'articolo:

  1. Introduzione
  2. Il campo magnetico come campo vettoriale
  3. La legge di Faraday
  4. L'induzione magnetica B
  5. Forza magnetomotrice (f.m.m.), campo magnetico (H), permeabilità (m)
  6. Le strutture magnetiche fondamentali
  7. Principio del generatore
  8. Principio del motore
  9. Materiali magnetici
  10. Energia magnetica
  11. Le equazioni di Maxwell
  12. Onde elettromagnetiche
  13. Conclusioni
I fenomeni magnetici sono prodotti dalle correnti elettriche e, tra i fenomeni magnetici c' la creazione di forze elettromotr

Introduzione

Definite le grandezze del campo magnetico con lo strumento matematico dei campi vettoriali, si esamina la sequenza tecnica dei fenomeni a fondamento della teoria. La legge di Faraday in particolare, vista anche come metodo di indagine di un fenomeno fisico per identificarne i parametri descrittivi.

Un cenno alle equazioni di Maxwell, la sintesi del campo elettromagnetico sorgente delle innumerevoli intuizioni che hanno "inventato" il XX secolo, concluder l'articolo ed il corso di base di elettrotecnica.

Il campo magnetico come campo vettoriale

  • Campo magnetico la porzione di spazio in cui dipoli magnetici (aghi magnetici, spire percorse da corrente) si orientano;
  • prodotto da correnti elettriche
  • vi si manifestano forze agenti su cariche elettriche in movimento, perpendicolari al loro moto;
  • da esso si possono ricavare forze elettromotrici, (f.e.m. indotte)

Matematicamente, il campo magnetico un campo vettoriale in cui:

  • L'effetto magnetico rappresentato dal vettore B, induzione magnetica;
  • la causa tecnica, dal vettore H, campo magnetico;
  • la forza agente sulla carica q dotata di velocit v F=q.vxB (prodotto vettoriale esterno, v. art. 9, fig. 9.1b)
  • le linee di forza sono chiuse;
  • l'integrale di linea di H detto tensione magnetica;
  • la circuitazione di H non nulla ed detta forza magnetomotrice: la somma algebrica delle intensit di corrente che attraversano la linea di calcolo considerata; H dunque si misura in A/m.
  • il legame tra causa ed effetto, del tipo B=mH in cui m lacaratteristica del materiale, chiamata permeabilit magnetica
  • il flusso di B corrisponde al totale impulso di tensione (V.s) che si sviluppa sul contorno della superficie e la sua velocit di variazione d origine a f.e.m indotte sul contorno della superficie.

La legge di Faraday

E' la legge fondamentale per le applicazioni di conversione elettromeccanica di energia. Pu essere la base per la definizione di tutte le grandezze del campo. La discussione che segue in tal senso tecnica: la natura fisica del campo magnetico pi problematica, in quanto esso appare come una correzione relativistica del campo elettrico.

 

fig. 10. 1

Le osservazioni
  1. Se un avvolgimento di N spire assume posizioni variabili nel tempo rispetto ad un magnete permanente o ad un altro circuito percorso da corrente, un voltmetro collegato ai suoi terminali misura una tensione. Diremo circuito indotto quest'ultimo e chiameremo induttore il magnete o l'altro circuito percorso da corrente. (fig.10.1)
  2. Movimenti opposti generano tensioni opposte e movimenti identici effettuati a velocit maggiore determinano tensioni pi elevate.
  3. In bobine diverse movimenti identici generano tensioni diverse: maggiori se il numero delle spire maggiore e se la sezione delle spire aumenta.
L'analisi

Campo magnetico lo spazio dove i fatti osservati avvengono e sua sorgente il sistema induttore. Come pu evidenziare un ago magnetico sonda, si tratta di un campo vettoriale. Raffigurandolo con le linee di forza, intuiamo che il moto relativo tra indotto ed induttore pu essere descritto dall'intersezione delle linee di forza con la superficie delle spire dell'indotto. L'intersezione variabile si pu interpretare come causa della tensione elettrica. La grandezza matematica che descrive il "numero" di linee di forza, il flusso del vettore che rappresenta il campo. Poich la tensione osservata dipende dalla velocit dei movimenti naturale affermare che la f.e.m. nell'indotto proporzionale alla velocit (di variazione) del flusso magnetico che attraversa (si concatena con) le spire. Poich anche proporzionale al numero di sipire si pu scrivere:

e(t)=N*dF(t)/dt 10. 1

avendo indicato con dF(t)/dt la velocit (di variazione) del flusso.

La legge definisce il flusso magnetico, come il prodotto di una tensione per un tempo, cio un impulso di tensione, chiamato weber: [Wb]=[V][s].

Il ragionamento teorico che si avvalso di nozioni definite per i campi vettoriali, si pu verificare con l'esperimento. Si traccia un grafico tensione-tempo per il passaggio da una data configurazione iniziale ad una finale del sistema induttore-indotto. Si scopre allora che l'area sottesa dalla curva costante, qualunque sia l'intervallo di tempo Dt= tf - ticui corrisponde una variazione del flusso magnetico

F= Ff - Fi dove Ff - F isono i flussi magnetici finale ed iniziale, ed proporzionale al numero di spire N dell'avvolgimento indotto. Si pu allora trovare un rettangolo di altezza Em che insistendo sullo stesso intervallo di tempo ha la stessa area sottesa dalla curva. In definitiva si pu scrivere

Em=N.DF/ Dt 10. 2

Spesso si scrive anche

Em=DFC / Dt 10. 3

Avendo posto

DFC=N.DF= N.(Ff-Fi) 10. 4

Il prodotto FC=N. F detto flusso concatenato con il circuito di N spire. Em il valore medio della f.e.m indotta. Il valore istantaneo si ottiene considerando un intervallo di tempo piccolissimo generalmente indicato con dt, cui corrisponde una variazione di flusso concatenato piccolissima dFc. Il valore istantaneo della tensione indotta la "velocit del flusso concatenato" cio, matematicamente, la sua derivata rispetto al tempo.

e(t)=dFC(t)/dt 10. 5

L'induzione magnetica B

Il vettore responsabile del flusso magnetico detto induzione magnetica ed indicato con B. La sua unit di misura, chiamata tesla, [T], ed un flusso per unit di superficie. Quindi [T]=[Wb][m]-2 weber diviso metro quadro.

Nella discussione precedente non si accennato alla polarit della tensione che pure dipende dal flusso. E' necessario allora precisare le convenzioni adottate per il segno del flusso e la polarit della tensione indotta. Non una novit: gi parlando dei bipoli nell'art. 2, si visto che il legame tra tensione e corrente definito anche nel segno, una volta fissati i versi positivi per tensione e corrente. Nel caso della legge di Faraday, stabilito come verso positivo per il flusso quellodeterminato dal segno di cosa, dove a è l'angolo tra il vettore e la normale alla superficie, si è scelto come verso positivo sul contorno quello uscente dal pi๠della fem indotta. La scelta è arbitraria e corrisponde al senso di rotazione di una vite destrogira che avanza secondo il verso positivo assegnato alla normale e si deve al fatto che una corrente con quel verso produce un campo magnetico orientato come la normale.

La legge cos scritta:

e(t)= - dFC(t)/dt 10. 6

Il segno meno evidenzia che l'eventuale corrente dovuta alla f.e.m. indotta, d origine ad un campo magnetico opposto alla variazione che lo ha prodotto. E' la legge di Lenz , prevedibile per il fatto che la tensione indotta assume un valore finito. Se cosnon fosse, se cio la corrente indotta producesse un campo magnetico concorde con la variazione che ne la causa, il fenomeno si autoesalterebbe determinando impossibili tensioni infinite. La legge di Lenz il principio di azione e reazione elettromagnetico.

Forza magnetomotrice (f.m.m.), campo magnetico (H), permeabilità (m)

L'induzione B la grandezza che quantifica l'effetto magnetico. La sua "causa" tecnica l'intensit di corrente, anche nel caso del magnete permanente, che deve la sua azione alla struttura delle sue microcorrenti molecolari.

Una qualsiasi corrente elettrica produce un campo magnetico ma le strutture geometriche che lo potenziano a parit di corrente sono le spire, cio il numero di giri completi equiversi, N, che la corrente I compie. Il prodotto N.I detto forza magnetomotrice (fmm) e si misura in A (comunemente si dice amperspire). La grandezza che in ogni punto dipende unicamente dalle amperspire e dalla loro distribuzione geometrica, generalmente indicata con H, si chiama campo magnetico, e la sua unit di misura l'ampere diviso metro, [A][m]-1 . H si pu interpretare, tecnicamente, come causa di B. L'"effetto" B dipende dal mezzo in cui agisce la causa secondo una relazione del tipo

B=m.H 10. 7

m il parametro caratteristico del mezzo dal punto di vista magnetico: la permeabilit assoluta. La sua unit di misura, deducibile dalla relazione, l'[W][s][m]-1. L'impulso di resistenza[W][s] l' henry [H], unit di misura del coefficiente di autoinduzione L che lega la corrente al flusso magnetico prodotto

Fc=L.I. 10. 8

Se il mezzo il vuoto la permeabilit assoluta vale  m0= 4p.10-7 H/m

Si definisce permeabilit relativa il rapporto tra la permeabilt assoluta del mezzo e la permeabilit assoluta del vuoto: mr=m/m0

Le strutture magnetiche fondamentali

 Filo rettilineo

Analizziamo il campo magnetico prodotto da un filo percorso da una intensit di corrente I.

fig. 10. 3

Un ago magnetico sospeso ad un filo assume orientazioni dipendenti dalla posizione. L'inviluppo delle rette di direzione dell'asse dell'ago, d luogo a circonferenze concentriche con il filo, che stanno su piani ad esso perpendicolari. Sono le linee di forza magnetiche ed il loro verso quello uscente dal Nord dell'ago.

Il verso della corrente ed il verso della linea di forza magnetica sono associati secondo la regola del pugno destro come mostrato in fig. 10. 3 (dita chiuse concordi con il verso sulla linea)

Su linee maggiormente distanti dal filo, l'intensit della coppia che orienta l'ago minore.

Se osserviamo che la corrente I si sviluppa in un percorso chiuso, possiamo affermare che linee di corrente (le linee di forza del campo elettrico nel conduttore) sono concatenate con le linee di forza magnetiche.

Per ogni punto si pu definire il vettore H con direzione e verso coincidenti con quello della tangente alla linea di forza passante per quel punto, ed intensit proporzionale alla coppia che orienta l'ago, proporzionale all'intensit di corrente ed inversamente proporzionale alla distanza dal filo, o, ci che lo stesso, inversamente proporzionale alla lunghezza della linea di forza che passa per quel punto. Quindi:

H=I/2pd 10. 9

Si tratta di un'applicazione della circuitazione definita nell'art. 9 (9.3) nota come

teorema di Ampere:

la circuitazione di H uguale alla totale intensit di corrente che attraversa la linea utilizzata per il calcolo. 

Suddividendo una qualsiasi linea di forza magnetica in n parti, in ciascuna delle quali possa essere ritenuto H costante, ed eseguendo la somma degli n prodotti Hi. Dlidove Dli la lunghezza dell'i-esima porzione di linea ed Hi il campo costante in Dli, si ottiene la somma algebrica delle intensit di corrente che attraversano la linea di forza.  Sono considerate positive le intensit di corrente il cui verso convenzionale associato al verso della linea di forza come il senso di avanzamento di una vite destrogira rispetto al verso di rotazione. Quindi:

SHi. Dli =SaI  (i=1...n)n 10. 10

Applicando il teorema alla configurazione esaminata, essendo H di intensit costante in ogni punto di una linea di forza, si pu raccogliere a fattor comune e scrivere

H. SDli=I (i=1...n) 10. 11

ma SDli la lunghezza della circonferenza e, indicata con d la distanza del punto dal filo, cio il raggio della linea di forza, possiamo concludere di nuovo con H.2pd=I.

Solenoide rettilineo

La struttura tecnicamente pi significativa per creare campi magnetici il solenoide.

fig. 10. 4

Si ottiene avvolgendo del filo conduttore ad esempio su un supporto prismatico. Il numero di giri completi del filo il numero di spire N del solenoide. Una corrente I che percorre l'avvolgimento, crea un campo magnetico. Nella fig. 10.4 illustrato il modo per individuare il verso delle linee magnetiche: chiudendo la mano destra con le dita nel senso della corrente convenzionale (in figura uscente rosso, entrante azzurro) il pollice indica il verso positivo delle linee di forza magnetica, che escono dal polo Nord del solenoide.

Consideriamo una linea di forza concatenata con la totalit delle spire e suddividiamola in due parti: una interna alle spire ed una esterna. Sia Hi il campo magnetico che supponiamo costante nel percorso interno di lunghezza li , ed He il campo esterno che supponiamo costante per tutta la lunghezza le.

Per il teorema di Ampere si ha:

Hi*li+He*le=SaI 10. 12

Se si pu ritenere He.le = 0, ipotesi valida per i solenoidi lunghi (li/d>10 con d diametro delle spire), essendo la somma algebrica delle correnti pari a N.I, si ha Hili=N.I cio 

H=N.I/l 10. 13

essendo H=Hi, l=li

Il campo magnetico interno ad un solenoide lungo proporzionale all'intensit di corrente che percorre le spire e la costante di proporzionalit il numero di spire per unit di lunghezza N/l.

Allo stesso tipo di relazione si giunge con un avvolgimento toroidale. Le spire sono uniformemente avvolte su un supporto a forma di ciambella, toro in matematica. Le linee di forza sono circonferenze interne alle spire con lo stesso centro del toro. Considerando la linea di forza media di raggio Rm=(Ri+Re)/2, ed osservando che, per ragioni di simmetria, il campo H ha lo stesso valore in ogni punto si pu scrivere, sempre per il teorema di Ampere, 2pRm.H=N.I  cio ancora H=I.N/l (l=2pRm la lunghezza della linea di forza) che definisce ancora la dipendenza di H dalla I e dal numero di spire per unit di lunghezza.

Principio del generatore

 

fig. 10. 5

Un conduttore giacente sul piano del disegno, immerso, per la lunghezza l, in un campo magnetico le cui linee di forza sono perpendicolari al piano nel disegno con verso entrante (x) (fig. 10.5).

Spostando il conduttore trasversalmente, con velocit costante v perpendicolare alla sua lunghezza l ed alle linee di forza magnetiche, si rileva ai suoi capi una differenza di potenziale; la f.e.m. indotta E, proporzionale al prodotto della lunghezza del conduttore per la velocit. La costante di proporzionalit una la propriet del campo dipendente dal mezzo: l'induzione magnetica B.

Il verso della f.e.m. E si ricava dalla regola della mano destra (la freccia in corrispondenza di E indica il +)

Si ha

E=B.l.v 10. 14

L'analisi dimensionale mostra che l'unit di misura di B proprio il tesla: [T]=[V][s][M]-2

Principio del motore

regola della mano sinistram1

fig. 10.6

Su un conduttore in cui impressa una corrente di intensit I, all'interno di un campo magnetico, agisce una forza perpendicolare alla sua lunghezza ed alle linee del campo. La sua intensit proporzionale al prodotto l.I. La costante di proporzionalit ancora B.

Il verso della forza si ricava con la regola della mano sinistra:

Si ha

F=B.l.I 10. 15

L'analisi dimensionale per B: [N][s][M]-1[C]-1 i=[V][s][M]-1[M]-1 =[V][s][M]-2 =[T] essendo [N][C]-1=[V][M]-1

Materiali magnetici

L'effetto magnetico desiderato (forze meccaniche e tensioni indotte) dipende da B e, per la 10.7, a parit di H, dal mezzo. La permeabilit magnetica di alcuni mezzi materiali differisce notevolmente dalla permeabilit del vuoto. Sono i materiali magnetici (ferro, cobalto, nichel, acciai) che appaiono come degli "amplificatori magnetici" in quanto a parit di corrente che produce il campo (o, meglio di f.m.m NI) producono effetti magnetici tanto pi intensi quanto maggiore m. Il fenomeno dovuto al fatto che questi materiali sono composti da innumerevoli microscopici magneti ( i domini di Weiss) a loro volta raggruppamenti di atomi e molecole con asse magnetico concorde (un'orbita elettronica una microscopica spira di corrente) che per l'azione del campo impresso H, prodotto dalla fmm NI, si orientano come tanti aghi magnetici, rafforzando il campo magnetico preesistente. Si pu allora porre B=B0+J dove B0 l'induzione comunque esistente anche in assenza di materiale e J la densit di domini che si orientano. Si pone J=c.H, con c detta suscettanza magnetica e si ha per la 10.7 m=m0+c.

I materiali magnetici sono impiegati nella tecnica in quanto con modeste correnti si possono ottenere effetti magnetici notevoli. Per le linee magnetiche, quindi per il flusso magnetico i materiali magnetici sono come i buoni conduttori per la corrente che, con modeste tensioni, consentono l'instaurarsi di notevoli intensit: potremo dire allora che sono degli ottimi "conduttori magnetici". Da qui la possibilit di costruire "circuiti magnetici" che, analogamente ai circuiti elettrici, stabiliscono il percorso delle linee di forza. La fig. 10.7 mostra un circuito magnetico evidenziando l'analogia con il circuito elettrico.

fig. 10. 7

Come un conduttore elettrico ha una resistenza elettrica, cosil conduttore magnetico ha una resistenza magnetica (Riluttanza); le fem E corrispondono alla fmm NI, le intensit di corrente ai flussi, e si chiama tensione magnetica il prodotto di una riluttanza per il flusso: la legge di Ohm magnetica.

La differenza sta nella maggiore complessit dei circuiti elettrici e nel comportamento della permeabilit magnetica: mentre per i conduttori la conduttivit praticamente costante, la permeabilit fortemente dipendente dal campo impresso. Nell'impiego dei materiali magnetici indispensabile il ricorso alle curve di magnetizzazione B,H. La fig. 10.8 ne mostra tipici esempi.

fig. 10. 8

Energia magnetica

Una struttura che produce un campo magnetico un contenitore di energia magnetica.

Se L ne il coefficiente di autoinduzione (in henry) ed I la corrente (in A), l'energia magnetica (in joule) Wm=0,5*L*I2. L'energia contenuta nel campo e se B l'induzione in un punto (in tesla) e m la permeabilit del mezzo, si pu definire una energia specifica (in J/m3): wm=0,5*B2/m

Le equazioni di Maxwell

Il comportamento dei campi elettrici e magnetici descritto da quattro leggi note come equazioni di Maxwell. Nel 1873, Maxwell elimin un'incongruenza insita nel teorema di Ampere, introducendo il concetto di corrente di spostamento, che port a sviluppi teorici e tecnici fino ad allora impensabili.

La prima equazione il teorema di Gauss, che lega il campo elettrico alla sua causa, la carica elettrica: Il flusso elettrostatico F D del vettore D (campo elettrico, moltiplicato per la costante dielettrica del mezzo), attraverso una superficie chiusa, coincide con la carica elettrica presente nel volume delimitato dalla superficie. Le linee del campo elettrico iniziano nelle cariche positive, sorgenti del campo e finiscono nelle negative, pozzi del campo.

FD=Q 10. 16

La seconda afferma che il flusso del vettore induzione magnetica F B attraverso una superficie chiusa sempre nullo. B un vettore solenoidale: le linee magnetiche sono chiuse, non hanno un inizio ed una fine, non esistono monopoli magnetici.

FB=0 10. 17

La terza equazione la legge di Faraday-Lenz: la circuitazione del vettore campo elettrico uguale alla velocit di variazione, cambiata di segno, del flusso magnetico che attraversa una qualunque  superficie individuata dalla linea di calcolo della circuitazione e corrisponde alla f.e.m indotta E

10. 18

Infine la quarta legge corrisponde al teorema della circuitazione magnetica di Ampere, generalizzato da Maxwell con la correzione introdotta con il concetto di corrente di spostamento. Il teorema di Ampere affermava che la circuitazione di H era legata all'intensit di corrente di conduzione intercettata da una superficie arbitraria avente come contorno la linea di calcolo. La legge presentava un difetto quando il filo percorso da corrente era interrotto da un condensatore. In questo caso, scegliendo una superficie che avesse come contorno la linea che abbracciava il conduttore ma che passava tra le armature del condensatore, la corrente di conduzione era nulla ma non la circuitazione. Maxwell osserv che la superficie non intercettava alcuna corrente di conduzione ma intercettava le linee del campo elettrico esistente tra le armature del condensatore variabile anche con una corrente costante per il crescere della carica sulle armature del condensatore. Introdusse allora nella formula di Ampere il termine correttivo.

10. 19

che chiam corrente di spostamento, dove FD il flusso del campo elettrico nel condensatore moltiplicato per la costante dielettrica.

Arriv cosalla formulazione della legge.

La circuitazione di H (CH ), uguale alla somma della corrente di conduzione che attraversa la linea e della corrente di spostamento.

CH=I+IS 10. 20

La corrente di spostamento Is tra le armature del condensatore ha lo stesso verso della corrente di conduzione che arriva alle armature: , come dire, la continuazione della corrente di conduzione con altri mezzi.

Onde elettromagnetiche

Le 4 leggi sono state espresse in forma integrale, riguardante un volume finito, ma possono essere espresse in forma puntuale, cio come propriet del punto, co equazioni che ricorrono ai concetti di rotore e divergenza. Non questa la sede per i dettagli matematici ma il caso di ricordare che proprio la loro manipolazione matematica mostrava l'esistenza di campi elettrici e magnetici, l'uno causa dell'altro, che soddisfacevano alle equazioni con la struttura di una equazione d'onda che si propagava alla velocit

10. 21

Il valore corrispondeva sorprendentemente alla velocit della luce che, nel vuoto, assume il valore di circa 300000 km/s per cui si comprese che la luce altro non era che un ben preciso insieme di onde elettromagnetiche. Il campo elettromagnetico un contenitore di energia elettrostatica e magnetica e le onde elettromagnetiche si proposero come mezzo per trasmettere energia a qualsiasi distanza senza supporto materiale: Hertz, Marconi, e Tesla tradussero in pratica l'idea, e per noi diventato un fatto quasi scontato.

La possibilit di trasmettere energia intrinseca alle stesse definizioni di campo elettrico K e campo magnetico H. Il modulo del loro prodotto esterno ha le dimensioni fisiche di una potenza per unit di volume [W][M]-3 , e definisce il vettore di Poynting

P=KxH, 10. 22

il cui flusso attraverso una superficie chiusa rappresenta la variazione del contenuto energetico del campo elettromagnetico totale interno alla superficie.

Nella fig. 10.9 sono mostrati i vettori istantanei di campo elettrico e magnetico sinusoidali di pulsazione w e sono riportate alcune formule che descrivono le modalit della propagazione.

 

fig. 10. 9

K ed H sono perpendicolari tra loro ed alla direzione di propagazione dell'onda elettromagnetica, indicata dal vettore di Poynting P; s,m, e sono, rispettivamente, conduttivit, permeabilitࠠ e costante dielettrica del mezzo. La velocit di propagazione dell'onda u, la lunghezza d'onda l=2pu/w . Il rapportoh=K/H detto impedenza intrinseca del mezzo. Le ampiezze di K ed H si attenuano nella direzione di propagazione secondo il fattore e-x/d, dove x la distanza dal punto iniziale considerato, e d chiamato profondit di penetrazione: in pratica dopo 5 d, li si pu ritenere nulli. Nei dielettrici perfetti, quindi nel vuoto, s=0 per cui l'attenuazione, a, nulla quindi d infinita (a = 1/d): le onde elettromagnetiche, alla velocit della luce, raggiungono qualsiasi distanza.

Nel rame (s=5.8.107 S/m con m=m0 ) si ha invece d=0,066/f . Alla frequenza di 50 Hz d=0,00933 m = 9,33 mm; a 100 MHz d=6,61 mm, quindi dopo 33 mm il campo elettromagnetico si praticamente annullato.

Conclusioni

L'articolo chiude il corso di base di Elettrotecnica che Electroportal.net ha proposto per "Gie" con un riepilogo dei concetti di un ramo della fisica che ha caratterizzato la tecnica industriale del XX secolo, che propone all'impiantista elettrico una riflessione su di essi al fine di arricchire il suo lavoro, di una soddisfazione intellettuale che, spesso, egli si rammarica di non aver saputo cogliere durante lo studio scolastico.

7

Commenti e note

Inserisci un commento

di dubbio,

Chiedo scusa se la domanda può essere banale magari perchè mi sfugge qualcosa.Volevo chiedere il motivo per cui campo elettrico e campo magnetico oscillanti sono sempre ortogonali tra di loro durante la propagazione lungo una linea di trasmissione.grazie

Rispondi

di Fabrizio,

Mi potreste chiarire perché i campi elettromagnetici si propagano all'infinito nel vuoto, mentre si attenuano subito nei conduttori? Grazie Mille

Rispondi

di luke,

Intanto mi complimento per la chiarezza con cui espone i concetti. Volevo chiederle: Un trasformatore senza nucleo ferromagnetico quali caratteristiche avrebbe? Tipo, saturazione inesistente? livello di potenza a parità di dimensioni di un tf con nucleo ferromagnetico, circuito equivalente..grazie

Rispondi

di ,

Night,!!!
Per averne la certezza basta applicare la definizione di induttanza, come del resto è fatto nel testo. L'induttanza è flusso diviso intensità di corrente, quindi volt moltiplicato secondo diviso ampere. Quindi:
L'henry (H) è ohm moltiplicato secondo NON ohm diviso secondo.

Rispondi

di Night,

salve. non ne ho la certezza,ma credo ci sia un errore dove viene trattata l'induttanza e la permeablità magnetica: l'unità di misura henry [H] equivale a [Ω]/[s] (scusatemi,ma non riesco a digitare il -1 come apice) e non [Ω][s]. tutto qui.

Rispondi

di ,

No. Il campo magnetico (H) dipende solo dal numero di spire e dalla corrente che le percorre, indipendentemente dal materiale di cui sono fatte le spire. Il campo magnetico H poi non è una forza fisica ma una causa di forze. Le forze che si manifestano dipendono dal mezzo in cui il campo si sviluppa. Il campo magnetico di un solenoide rettilineo si sviluppa prevalentemente all'interno del volume racchiuso dalle spire. Se all'interno c'è aria la forza che si svilupperà nelle sezioni terminali del solenoide è diversa (inferiore) a quella che si ha se al posto dell'aria c'è del ferro, indipendentemente dal fatto che le spire siano di ferro e di rame.

Rispondi

di ermes,

Sono un po ignorante in materia perciò,probabilmente farò una domanda di tal valore.
E stato detto che la forza magnetica è data dal numero delle spire da cui e formato un solenoide. Ma non sono riuscito a capire se il materiale cui formiamo le spire può in qualche modo determinare una maggiore o minore forza del campo magnetico ad es. il rame non e un conduttore magnetico come lo e il ferro.
Quello che vorrei capire e se ad un solenoide lineare il quale dispone di un corpo che viene atratto alla base del solenoide può incidere un maggiore forza di resistenza e di trazione, usando materiali diversi per la realizzazione della bobina.

Rispondi

Inserisci un commento

Per inserire commenti è necessario iscriversi ad ElectroYou. Se sei già iscritto, effettua il login.