[size=150]Come già sappiamo [b]dall'esperienza di Oersted del 1820[/b], una [b][color=#ff0000]corrente elettrica genera un campo magnetico.[/color][/b][br][br][/size][size=150][color=#ff0000][b]Oersted [/b][/color]pose infatti, nella [b]direzione sud-nord,[/b] sopra un [b]ago magnetico[/b], un [b]filo elettrico[/b] collegato a una batteria.  Quando nel filo passava [color=#ff0000][b]corrente elettrica[/b][/color], notò che[b] l’ago[/b] [b]ruotava attorno al proprio asse[/b], disponendosi in [b]direzione perpendicolare al filo stesso.[/b][br][br][/size][size=150]Quindi:[br]Un [color=#ff0000][b]filo percorso da corrente[/b][/color] genera [b][color=#ff0000]un campo magnetico.[br][/color][/b][/size][size=150][br]Allo stesso modo, anche un[b][color=#ff0000] campo magnetico può generare una corrente elettrica.[br][/color][/b][br][/size][size=150]Nel [b]1831[/b], attraverso uno dei suoi esperimenti, [b]Faraday [/b]scoprì che:[br][b]muovendo[/b] una [color=#ff0000][b]calamita[/b] [/color]all’interno di un [b]solenoide[/b], in esso[b] passerà corrente. [br][br][list][*]Gli esperimenti dei due fisici mostrano quindi che[b] esiste una relazione tra la corrente elettrica e il campo magnetico.[/b][br][/*][/list][br][/b][/size][size=150]Per comprendere maggiormente quanto sopra riportato, è fondamentale [b]analizzare [/b]in maniera più approfondita [b][color=#ff0000]l'esperienza di Faraday:[br][/color][/b][b][br]- In particolare:[br][br]Muoviamo [/b]rapidamente una [b][color=#ff0000]calamita [/color][/b]dentro una [color=#ff0000][b]bobina [/b][/color][b]collegata [/b]a una[br][b][color=#ff0000]lampadina[/color][/b]. [br][/size]

[size=150]Osserviamo che: [br][br][list][*][size=150]Mentre la[b] calamita [/b]si [b][color=#ff0000]muove[/color][color=#ff0000] [/color][/b]in su e in giù, [b]la lampadina si accende[/b]--> [b][color=#ff0000]nel circuito circola una corrente.[/color][/b][br][/size][/*][*][size=150]Invece, se la [b]calamita [/b]è [b][color=#ff0000]ferma[/color][/b], [b]la lampadina non si accende[/b]-->[b][color=#ff0000] nel circuito non c’è corrente.[/color][/b][/size][/*][/list][/size][size=200][size=150]E' importante quindi osservare che la [b][color=#ff0000]corrente [/color][/b]non è [b]creata [/b]da una pila o da una batteria, ma [b][color=#ff0000]dal movimento della calamita. [/color][/b][br][b]Inoltre:[/b][br]-All’interno del solenoide, il[b][color=#ff0000] campo magnetico della calamita[/color][/b] diventa [b]intenso [/b]quando la calamita è [b][color=#ff0000]vicina [/color][/b]e ritorna [b]debole [/b]quando essa è [b][color=#ff0000]lontana[/color][/b].[br][/size][/size][br][size=150]A questo punto è possibile affermare che:[br][br][list][*]La [b]corrente elettrica[/b] che[b] percorre [/b]un [b]circuito [/b]per effetto di un c[b]ampo magnetico che varia [/b]si chiama [b][color=#ff0000]"corrente indotta"[/color][/b]; il [b]fenomeno [/b]secondo cui si [b]crea tale corrente [/b]è detto [b][color=#ff0000]"induzione elettromagnetica".[/color][/b][/*][/list][/size]

[size=150]Vediamo adesso un [b]altro esperimento[/b] attraverso il quale[b] è possibile ottenere il passaggio di corrente indotta:[/b][/size][br][br][size=150]Mettiamo vicino ad un [b]circuito senza batteria[/b], chiamato[b][color=#ff0000] "circuito indotto"[/color][/b], un [b]secondo circuito[/b], definito[b][color=#ff0000] "circuito induttore"[/color][/b], nel quale facciamo [b][color=#ff0000]variare la corrente[/color][/b] [b]diminuendo [/b]o [b]aumentando [/b]la sua[b] resistenza [/b]con [color=#ff0000][b]una resistenza variabile.[/b][/color][/size]

[list][*][size=150]Quando la [b][color=#ff0000]resistenza è piccola[/color][/b], nel [b]circuito induttore [/b]circola una [b][color=#ff0000]corrente[br]intensa[/color][/b][/size][b][color=#ff0000],[/color][/b] che genera un[b] forte campo magnetico nella bobina del circuito i[/b][b]ndotto.[/b][/*][/list][size=150][list][*]Quando la [b][color=#ff0000]resistenza è grande[/color][/b], il [b]campo magnetico[/b] nella bobina del[b] circuito indotto[/b] è [b]piccolo[/b].[/*][/list][/size][size=150]Quindi:[br][/size][size=150][br]-La [b]variazione della corrente nel circuito induttore[/b] [b][color=#ff0000][i]genera [/i][/color][/b]una [b]corrente indotta nel circuito senza batteria[/b], perché il [b]campo magnetico che lo attraversa varia.[br][br][/b]-Invece, se la [b]corrente nel circuito induttore resta uguale[/b], nell’[b]altro circuito[color=#ff0000] non circola una corrente indotta[/color][/b], perché il [b][color=#ff0000]campo magnetico che lo attraversa non varia.[br][/color][/b][/size][br][list][*][size=150]In conclusione, ogni volta che in un circuito[b] varia il campo magnetico esterno, [color=#ff0000]si genera una corrente indotta.[/color][/b][/size][/*][/list]

[size=150][color=#3e3e3e]Gli [/color][b]esperimenti [/b][color=#3e3e3e]mostrano inoltre che [/color][color=#ff0000][b]l'in[/b][b]tensità della corrente indotta[/b][/color] dipende da [b]tre grandezze:[/b][br][br][list][*][size=150][b]Dalla [color=#ff0000]rapidità [/color]con cui[color=#ff0000] varia l'intensità[/color] in un campo magnetico[/b][/size][/*][*][size=150][b]Dall’[color=#ff0000]area della superficie [/color]del circuito,[/b][/size][/*][*][size=150][b]Dalla [color=#ff0000]rapidità [/color]con cui [color=#ff0000]varia l'orientamento[/color] del circuito rispetto al campo magnetico. [/b][/size][/*][/list][br]La [b]corrente indotta [/b]è quindi[b][color=#ff0000] più intensa[/color][/b] nel momento in cui:[/size]

[size=150]A questo punto diventa fondamentale definire una[b] nuova grandezza[/b], il [b][color=#ff0000]flusso del campo magnetico.[/color][/b][br][br]Come nel caso del [b]campo elettrico[/b], infatti, anche per il [b]campo magnetico[/b] si può parlare di [b][color=#ff0000]flusso attraverso una superficie piana[/color][/b]. [br]Il [b]flusso del campo magnetico[/b] esprime con un numero la «[b]facilità[/b]» con cui le[b][color=#ff0000] linee del campo magnetico attraversano la superficie.[/color][/b][br][br]Facciamo riferimento alla [b]formula[/b]: [/size][math]\Theta_s\binom{\longrightarrow}{B}=BScos\alpha[/math][br][br][size=150][color=#333333]In base al[/color][b] [color=#ff0000]verso [/color][color=#333333]delle linee di campo del campo magnetico rispetto alla superficie[/color][/b][color=#333333], possiamo determinare se il[/color][b] flusso del campo magnetico[/b][color=#333333] sarà [/color][b][color=#ff0000]positivo [/color][/b][color=#333333]o [/color][color=#ff0000][b]negativo[/b][/color][color=#333333]:[/color][list][*]Se le linee del campo magnetico [b]escono [/b]dalla [b]faccia positiva della superficie[/b], si avrà un [b][color=#ff0000]valore positivo del flusso[/color][/b];[/*][*]Se le linee del campo magnetico [b]entrano [/b]nella [b]faccia positiva[/b], si avrà un[b][color=#ff0000] valore negativo del flusso.[/color][/b][/*][/list][/size]

[size=150]Dopo aver delineato tutto ciò, p[color=#333333]ossiamo ora [/color][b][color=#333333]introdurre la[/color][color=#ff0000] legge di Faraday-Neumann[/color][/b][color=#333333], che esprime la[b] relazione tra la forza elettromotrice indotta in un circuito [/b]e il[b] flusso del campo magnetico attraverso la superficie interessata dal circuito indotto.[/b][/color][br][br][list][*]Il [b][color=#ff0000]valore [/color]della forza elettromotrice indotta [/b]è [b][i]uguale [/i][/b]al [b]rapporto tra la variazione del flusso del campo magnetico e il tempo necessario per avere tale variazione[/b]:[br][/*][/list][/size][size=150][br][math]f_{em}=\frac{\Delta\Theta}{\Delta t}[/math][/size][br][br][size=150][color=#3e3e3e]Da questa [/color][b][color=#ff0000]formula[/color][/b][color=#3e3e3e] è possibile quindi dedurre che la [/color][b][color=#ff0000]forza elettromotrice indotta[/color][/b][color=#3e3e3e] corrisponde alla [/color][b][color=#ff0000]variazione del flusso del campo magnetico[/color][/b][color=#3e3e3e] in un [/color][b][color=#ff0000]intervallo di tempo.[/color][/b][/size][br][size=150][color=#3e3e3e]Per ottenere delle [/color][b][color=#ff0000]correnti indotte intense [/color][/b][color=#3e3e3e]bisogna allora [/color][b]variare il flusso di molto in poco tempo[/b][color=#3e3e3e]: possiamo cambiare [/color][/size]rapidamente l’orientazione del circuito rispetto alle linee del campo o possiamo variare velocemente il campo magnetico nella zona dove si trova il circuito.

[size=150][center][b][color=#ff0000][size=200]Legge di Lenz[/size][/color][/b][/center]Come abbiamo visto in precedenza, la presenza di un [b]campo magnetico [/b]genera una [b]corrente indotta.[/b][br][br]Sappiamo anche che, [b]quando si genera una corrente indotta[/b], grazie alla presenza di un campo magnetico esterno, la [b]corrente[/b] stessa che [b]circola nel conduttore[/b] [i]genera[/i] a sua volta un [b]altro campo magnetico. [br][br][/b][color=#333333]Il [/color][b][color=#ff0000]campo magnetico risultante[/color][/b][color=#333333], quindi, è dato dal [b]contributo del campo magnetico esterno di partenza[/b] più il [b]campo magnetico generato dalla corrente indotta.[br][/b][/color][br][b][color=#ff0000]La legge di Lenz [/color][/b][color=#333333]permette di [/color][b]determinare il verso di circolazione della corrente indotta[/b][color=#333333] a partire dal [/color][b][color=#333333]flusso del campo magnetico che la genera.[/color][br][br][/b][list][*][b][color=#333333]In particolare, la [/color][b]legge di Lenz [/b][color=#333333]afferma che il [/color][b][color=#ff0000]verso della corrente indotta[/color][color=#333333] è sempre tale da [/color][color=#ff0000]opporsi alla variazione di flusso che la genera.[/color][/b][br][/b][/*][/list]Quindi, consideriamo una [b]spira circolare sottoposta ad un campo magnetico esterno le cui linee di campo sono rivolte verso il basso. [/b]I[color=#333333]n questo caso, la [/color][b][color=#ff0000]corrente indotta[/color][color=#333333] circola in senso antiorario[/color][/b][color=#333333], e il [/color][b][color=#ff0000]campo magnetico[/color][color=#333333] generato da tale corrente è rivolto verso l’alto[/color][/b][color=#333333], così da [/color][b]contrastare[/b][color=#333333] il [/color][b]campo magnetico esterno.[/b][/size]

[size=150][color=#333333]Dalla legge di Lenz possiamo dedurre il [/color][b][color=#ff0000]verso del del campo magnetico indotto[/color][/b][color=#333333] in base al [b]tipo di variazione del flusso del campo magnetico esterno[/b]:[/color][list][*][color=#333333]Nel caso in cui si avesse un [/color][b][color=#ff0000]aumento del flusso del campo magnetico esterno[/color][/b][color=#333333], il [b]campo magnetico indotto [/b]avrebbe [b]verso opposto a quello del campo esterno;[/b][/color][/*][/list][list][*][color=#333333]nel caso di una [/color][b][color=#ff0000]diminuzione del flusso di campo magnetico esterno[/color][/b][color=#333333], invece, il [b]campo magnetico indotto [/b]avrebbe lo [b]stesso verso del campo esterno;[/b][/color][/*][/list][br][b]La legge di Lenz[/b][color=#333333], inoltre, spiega come mai nella [/color][b]formule di Faraday-Neumann [/b][color=#333333]appaia un [/color][b][color=#ff0000]segno meno davanti al flusso del campo magnetico[/color][/b][color=#333333]: il segno, infatti, [b]sottolinea[/b] il fatto che il [b]verso della corrente indotta sia opposto alla variazione del flusso che la genera.[/b][/color][/size]

[size=150]A parer mio, in conclusione al lavoro, è interessante notare come il fenomeno dell’induzione elettromagnetica sia alla base del funzionamento del [b]pick-up delle chitarre elettriche[/b]. Come è mostrato nella figura seguente, esso è composto da un magnete permanente attorno a cui è avvolta una bobina.[/size]

[size=150]Le corde della chitarra sono costruite con un materiale adatto, che viene magnetizzato. Così l’oscillazione della corda crea un campo magnetico variabile nella bobina che, a sua volta, genera una corrente elettrica che riproduce il movimento della corda. È questo il segnale che viene inviato all’amplificatore e che genera il caratteristico suono della chitarra elettrica. [/size]