A partire dal 1820, grazie al contributo di numerosi scienziati (come ad esempio Oersted ed Ampere ) si riuscì a spiegare che la corrente elettrica, ossia il flusso di elettroni, in un filo conduttore generi un campo magnetico attorno al filo stesso ( legge di Biot-Savart ).
- Il fenomeno inverso, ossia quello di generare una corrente a partire da un campo magnetico, venne indagato in seguito, principalmente dallo scienziato inglese Michael Faraday (si parla del 1831).
- Questi enunciò una delle leggi più importanti della fisica classica: per l’appunto, la legge di Faraday, o comunemente nota come legge di induzione elettrica,
La legge di Faraday asserisce quanto segue. In un circuito si genera una differenza di potenziale di intensità pari alla variazione nel tempo del flusso del campo magnetico che attraversa il circuito stesso, In una singola formula,$$ \Delta V = \frac )} $$ove $\vec $ rappresenta il campo magnetico, $\Phi (\vec )$ il suo flusso attraverso il circuito, $\Delta \Phi (\vec )$ la variazione del flusso e $\Delta t$ la durata dell’intervallo di tempo in cui avviene tale variazione.
Il campo magnetico non è costante nel tempo, ma varia in funzione di esso. La sorgente del campo magnetico e il circuito si muovono l’uno rispetto all’altro (come avviene in una dinamo ).
Questa proprietà del campo magnetico, unitamente al fatto di non poter generare un monopolo magnetico, ossia al fatto di essere un campo solenoidale, lo caratterizza completamente.
Cosa afferma il principio dell’induzione elettromagnetica?
Da Wikipedia, l’enciclopedia libera. La corrente elettrica alternata scorre attraverso il solenoide a sinistra, producendo un campo magnetico variabile. Questo campo fa sì che, per induzione elettromagnetica, una corrente elettrica fluisca nell’anello di filo di destra. L’ induzione elettromagnetica (o magnetica ) è la produzione di una forza elettromotrice attraverso un conduttore elettrico in un campo magnetico variabile.
- La scoperta viene generalmente attribuita a Michael Faraday nel 1831 e James Clerk Maxwell la descrisse matematicamente come la legge di Faraday sull’induzione,
- La legge di Lenz, invece, descrive la direzione del campo indotto.
- La legge di Faraday fu successivamente generalizzata per diventare l’equazione di Maxwell-Faraday, una delle quattro equazioni di Maxwell nella sua teoria dell’elettromagnetismo.
Ha trovato molte applicazioni, tra cui, tra le altre, in componenti elettrici come induttori e trasformatori e dispositivi come motori elettrici e generatori, nonché trasformatori, altoparlanti magnetodinamici, testine fonografiche, microfoni dinamici e pick-up per chitarra magnetici,
Cosa dimostra l’esperimento di Faraday?
Esperimento di Faraday – L’esperimento di Faraday fu eseguito per la prima volta nel 1821 dal fisico e chimico britannico Michael Faraday. Un anno dopo l’esperimento di Oersted Faraday stabilì con un semplice esperimento che un campo magnetico genera una forza anche nei confronti di conduttori attraversati da corrente elettrica.
- L’esperimento consiste nel porre un filo conduttore tra i due poli di un magnete.
- Questo filo è sorretto da un’intelaiatura che gli permettesse di muoversi solo in verticale.
- Quando si collega questo filo ad una batteria, la corrente attraversa il filo e si nota che esso si muove verso il basso.
- Con questo esperimento Faraday comprese che un campo magnetico non genera solo una forza nei confronti dei magneti, ma anche nei confronti dei conduttori attraversati da corrente elettrica.
Una variante dell’esperimento permette anche di misurare lo spostamento a cui è soggetto il filo conduttore. Per far ciò basta porre dei pesi dal lato opposto del telaio rispetto al filo e vedere con quale carico si raggiunge l’equilibrio.
Che cosa dice la legge di Lenz?
Che cos’è la legge di Lenz? – Se avete bisogno di un ripasso sui fondamenti di fisica, la legge di Lenz afferma che qualsiasi campo elettromagnetico indotto (forza controelettromotrice) produrrà campi di corrente e campi magnetici che si oppongono al cambiamento. La teoria può essere semplificata tramite l’equazione della legge di Lenz : Il segno negativo sull’equazione indica il cambiamento opposto che si verifica quando il flusso magnetico si oppone al cambiamento della forza controelettromotrice indotta. La legge di Lenz può essere espressa anche da un’altra prospettiva, in cui la corrente indotta fluisce nella direzione opposta a quella del cambiamento che la causa.
Che cosa e la FEM indotta?
La f.e.m. indotta Per verificare l’instaurarsi della corrente indotta in un circuito costituito da un solenoide si collegano i due estremi del filo conduttore avvolto attorno alla bobina a un galvanometro, uno strumento che misura piccole variazioni di corrente.
- Se il solenoide non è collegato a un generatore di tensione il galvanometro non registra corrente.
- Se però avviciniamo al solenoide un magnete (o circuito inducente formato da un altro solenoide attraversato da corrente), si verifica un movimento dell’ago del galvanometro, che segnala un passaggio di una corrente elettrica indotta.
Lo stesso avviene se teniamo fermo il magnete (o il circuito inducente) e muoviamo il circuito: il galvanometro misurerà una variazione di corrente (v. fig.19.1). La corrente si interrompe quando i due sistemi sono in quiete l’uno rispetto all’altro. Se all’interno del circuito si produce una corrente elettrica, significa che agli estremi del circuito si è prodotta una differenza di potenziale, ovvero una forza elettromotrice (f.e.m.): alla f.e.m.
- Prodotta in questo modo si dà il nome di f.e.m. indotta.
- L’esperienza descritta, che a grandi linee è quella eseguita da Faraday, dimostra che ogni volta che il numero delle linee di forza di un campo magnetico attraverso un solenoide varia nel tempo (aumentando o diminuendo) si produce una f.e.m.
- Indotta nel solenoide.
Quando avviciniamo il magnete al solenoide, il numero delle linee di forza del campo magnetico generato dal magnete aumenta all’interno del solenoide: nel solenoide passa corrente. Se il magnete è fermo rispetto al solenoide, il numero delle linee di forza non varia e la corrente cessa. Se θ è l’angolo tra il vettore campo magnetico B e la superficie S, il flusso attraverso la superficie è dato da: Il flusso di un campo magnetico risulta dunque massimo nel caso in cui le linee di forza del campo siano perpendicolari alla superficie S e nullo nel caso in cui siano parallele. Tutte le altre volte il flusso è dato dalla proiezione del vettore campo magnetico sulla superficie S moltiplicato per la superficie.
Nel Sistema Internazionale, il flusso magnetico si misura in weber (simbolo Wb), dove 1 Wb = 1 T·1 m 2, In termini di flusso si può dire che si ha corrente indotta in un circuito quando si ha variazione nel tempo del flusso di un campo magnetico. In termini quantitativi, la legge di Faraday enunciata prima, che prende il nome di legge di Faraday-Neumann, stabilisce che la f.e.m.
indotta da un campo magnetico con flusso Φ su un circuito è proporzionale alla variazione del flusso (ΔΦ) nel tempo (Δ t ): : La f.e.m. indotta
Cosa afferma la teoria elettromagnetica?
La legge di Planck, formulata da Max Planck nel 1900, afferma che l’energia associata alla radiazione elettromagnetica è trasmessa in unità discrete o quanti, successivamente identificati nei fotoni.
Quale conclusione teorica viene dedotta dall’esperienza di Faraday?
Da Wikipedia, l’enciclopedia libera. L’ esperimento di Faraday, nota come legge di induzione elettrica, fu eseguito per la prima volta nel 1821 dal fisico e chimico britannico Michael Faraday, Un anno dopo l’ esperimento di Oersted, Faraday stabilì con un semplice esperimento che un campo magnetico genera una forza anche nei confronti di conduttori attraversati da corrente elettrica.
L’esperimento consiste nel porre un filo conduttore in posizione verticale tra i due poli di un magnete, Questo filo è sorretto da un’intelaiatura che lo tiene in direzione verticale. Quando si collega questo filo a una batteria, la corrente attraversa il filo e si nota che esso si muove in direzione perpendicolare a se stesso e alle linee di campo basandosi sulla regola della mano destra (dove il pollice indica il verso della corrente, l’indice il verso del campo magnetico e il verso della forza che fa muovere il filo è quello che esce dal palmo della mano).
Con questo esperimento Faraday comprese che un campo magnetico non genera solo una forza nei confronti dei magneti, ma anche nei confronti dei conduttori attraversati da corrente elettrica. Una variante dell’esperimento permette anche di misurare lo spostamento a cui è soggetto il filo conduttore.