La corrente indotta

Cos'è la corrente indotta?
[list][*][color=#1a1a1a]La [/color][b][color=#ff0000]corrente indotta [/color][/b][color=#1a1a1a]è una corrente che [b]si manifesta in un circuito ogni volta che questo è posto in una regione di spazio dove è presente un campo magnetico variabile nel tempo.[/b][/color][b][br][/b][/*][/list]
[left][b][color=#ff0000][size=150] L'ESPERIMENTO DI FARADAY[/size][/color][/b][/left]
[b]Può un campo magnetico generare una corrente elettrica?[/b]
[list][*]Immaginiamo di avere a disposizione una [b][color=#ff0000]calamita [/color][/b]ed una [b][color=#ff0000]bobina [/color]collegata [/b]ad una [b][color=#ff0000]lampadina[/color][/b].[/*][/list]
Come quanto dimostrato nell'immagine sopra riportata, [b]muovendo[/b] la [b][color=#ff0000]calamita dentro la bobina[/color][/b] noteremo che:
[list][*]Nel momento in cui[b][color=#ff0000] muoviamo la calamita in su e in giù[/color][/b], [b]la lampadina si accende[/b]: nel[br][b][color=#ff0000]circuito circola una corrente.[/color][/b][br][/*][*]Nel momento in cui la [b][color=#ff0000]calamita è ferma[/color][/b],[b] la lampadina non si accende[/b]: nel [b]circuito non c’è corrente[/b].[br][/*][/list]
Si può quindi facilmente notare come la corrente non è creata da una pila o da una batteria bensì dal movimento della calamita: [br][list][*][b][color=#ff0000]Un campo magnetico che varia[/color][/b] genera [b][color=#ff0000]una corrente indotta[/color][/b].[br][/*][/list]
L’intensità della [b][color=#ff0000]corrente indotta dipende da tre grandezze[/color][/b]: [br][list][*]la [b]variazione del campo magnetico esterno[/b];[/*][*]l’[b]area del circuito indotto[/b]; [/*][*]il suo [b]orientamento[/b][/*][/list]La corrente indotta è più intensa quando:
[list][*]muoviamo con [b][color=#ff0000]maggiore rapidità la calamita[/color][/b], per ottenere un [b]campo magnetico che varia più velocemente;[/b][/*][*] la [b]bobina ha un maggior numero di spire[/b], così che [b][color=#ff0000]l’area del circuito è più grande[/color][/b];[/*][*] [b][color=#ff0000]cambiamo più rapidamente l’orientazione del circuito[/color][/b] rispetto alle linee del campo magnetico.[/*][/list]
[color=#ff0000][b]Qual'è il segno del flusso del campo elettromagnetico?[br][br][/b][/color][list][*]Per definizione,[color=#ff0000] [b]è positivo[/b][/color] il flusso di un campo magnetico le cui [b][color=#ff0000]linee escono dalla faccia positiva della superficie.[br][/color][/b][/*][/list][br]Per decidere [b]se il flusso è maggiore o minore di zero[/b], dobbiamo[b] scegliere qual è la faccia «positiva» della superficie[/b]. Per fissare le idee, possiamo immaginare di [b][color=#ff0000]colorare di giallo la faccia scelta[/color][/b].
[size=150][color=#ff0000][b]LA LEGGE DI FARADAY-NEUMANN[br][br][/b][/color][list][*][size=100]Il [b]valore della forza elettromotrice indotta[/b] è [b][color=#ff0000]uguale [/color][/b]al[b][color=#ff0000] rapporto tra la variazione del flusso del campo magnetico e il tempo necessario per avere tale variazione[/color][/b].[/size][br][/*][/list][br][/size][size=150]Si può quindi affermare che [b][size=100]tale legge semplifica il quadro[/size][/b]: afferma che, indipendentemente dai dettagli, [b][color=#ff0000][size=100]la sola cosa che conta è la rapidità con cui varia il flusso del campo magnetico attraverso il circuito.[/size][/color][/b][br]Pertanto[b][size=100], per avere correnti indotte intense occorre variare il flusso di molto in poco tempo[/size][/b], per esempio cambiando velocemente il campo magnetico nella zona dove si trova il circuito,oppure variando rapidamente l’orientazione del circuito rispetto alle linee del campo.[br][/size]
[center][b][color=#ff0000][size=150][size=200][/size][/size][size=200][size=150]LEGGE DI LENZ[/size][/size][size=150][size=200][/size][/size][/color][/b][/center]
[list][*][b]Qual'è il verso della corrente indotta?[/b][/*][/list]
Come abbiamo già visto, [b]nel momento in cui una calamita si avvicina a un circuito[/b], il [b]campo magnetico [/b]prodotto dalla calamita sulla superficie del circuito[b] aumenta[/b].[br][b][color=#ff0000]La variazione del flusso magnetico produce una corrente indotta[/color][/b] che, a sua volta, genera [b]un proprio campo magnetico. [/b][br]Ci sono quindi [b][color=#ff0000]due [/color][/b]campi magnetici:[br]• il [b][color=#ff0000]campo magnetico della calamita[/color][/b], che crea la variazione di flusso. (B)[br]• il [b][color=#ff0000]campo magnetico dalla corrente indotta[/color][/b]. (B [size=50]indotto[/size])[br]
[list][*] Tenendo conto che questi due campi si sommano come vettori esaminiamo le due possibilità:[br][/*][/list]
[list][*] se [b]la corrente indotta circola in senso orario,[/b] [b][color=#ff0000]B[size=50]indotto[/size][size=50][/size] è diretto verso il basso e rinforza l’aumento di B[/color][/b];[/*][*] se invece [b]la corrente indotta va in senso antiorario[/b], [color=#ff0000][b]B[size=50]indotto[/size] è diretto verso l’alto e contrasta l’aumento di B.[/b][/color][/*][/list]
Nel primo caso, il [b]campo indotto accentuerebbe l’aumento del flusso totale[/b] che , [b]a sua volta, creerebbe una corrente indotta più intensa[/b] e quindi un nuovo campo magnetico indotto, [b]innescando un processo senza fine[/b]: si otterrebbe così una [b][color=#ff0000]corrente elettrica, e cioè energia elettrica, gratis,[/color][/b] in [b][color=#ff0000]contrasto con il principio di conservazione dell’energia.[/color][/b][br]Poiché questo non è possibile, [b]la corrente indotta deve circolare in senso antiorario, in modo da contrastare l’aumento del campo della calamita.[/b][br][br]Quindi[b] il principio di conservazione dell’energia determina il verso della corrente indotta [/b]e per questo motivo...[br][br]...la [b][color=#ff0000]legge di Lenz [/color][/b]afferma che:[br][br][list][*]il [b]verso della corrente indotta[/b] è [b]sempre tale da opporsi alla variazione di flusso che la genera[/b].[br][/*][/list]

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