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marzio-russo
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Forza controelettromotrice e correnti di Foucault
• Forza controelettromotrice:
Un motore è alimentato da corrente elettrica. La rotazione del motore provoca una variazione del flusso del campo magnetico. Per via della legge di Lenz
si crea un una differenza di potenziale ( e una corrente) indotta opposta al moto.
Esempio 29-10
Un motore a corrente continua ha una serpentina di R pari a 5 ohms. Il motore è alimentato da un potenziale di 120 V e, quando raggiunge la velocità limite la forza controelettromotrice è di 108 V. Calcolare la corrente al’istante della messa in moto e la corrente quando è a velocità limite
AR
VI 24 A
R
VVI fem 4.2
Correnti di Foucault
• Correnti parassite che si formano con la variazione del campo magnetico che attraversa un conduttore
• Le correnti generate dissipano energia per effetto Joule
Applicazioni:• freno elettrico: treni• metal detector: un campo magnetico pulsato genera una corrente di F.; il campo magnetico generato attiva l’allarme
Trasformatori:• è vitale ridurre le correnti di F.• costruzione a lame: aumento della resistenza
Forze dovute a un campo magnetico variabile
• Caso elettrostatico:
Se il circuito è chiuso b=a
• Nel caso non elettrostatico
Non è possibile definire un per ogni punto dello spazio → forza non conservativa
ldEVVVb
a
abba
0ldE
dt
dldE B
Applicazioni dell’induzione magnetica• MicrofonoUn avvolgimento collegato su una membrana è posto vicino a un magnete permanente. Le onde sonore avvicinano il circuito al magnete generando una forza elettromotrice.
• SismografoUn magnete è fissato allo strumento mentre l’avvolgimento è in condizioni inerziali. Il moto relativo generato dal terremoto induce una forza elettromotrice.
• Salvavita:La corrente di ritorno bilancia quella in andata: non c’è fem indotta
Se la corrente va a terra in altro modo la corrente di ritorno sarà inferiore → non c’è bilanciamento → fem
Specchio concavo
• Eq.:
di: distanza immagine; do: distanza oggetto; f: fuoco
r: raggio curvatura
Ingrandimento m:
oi dfd
111
2
rf
o
i
d
dm
di < f: l’immagine è virtuale ed ingrandita
di = f: l’immagine non si forma
2f> di > f: l’immagine è reale, invertita ed ingrandita
2f> di: l’immagine è reale ed invertita
di > 2f: l’immagine è reale, ridotta ed invertita
Esempio 32-6
Un oggetto alto 1 cm è posto a 10 cm da uno specchio concavo il cui raggio di curvatura è 30 cm. Disegnare il diagramma a raggi per localizzare la posizione dell’immagine. Determinare la posizione dell’immagine e l’ingrandimento
cmr
f 152
cmcmcmdfd oi 30
1
10
1
15
1111
310
30
cm
cm
d
dm
o
i
Specchio convesso
• valgono le equazioni dello specchio concavo• il raggio r e, di conseguenza, la focale f sono da considerare
negativi
Van Eyck, 1434
Esempio 32-7
Uno specchietto retrovisore esterno di un’automobile è convesso, con raggio pari a 16 m. Determinare la posizione dell’immagine e il suo ingrandimento per un oggetto che si trovi a 10 m dallo specchio.
mmmdfd oi 4.4
1
10
1
8
1111
44.010
4.4
m
m
d
dm
o
i
Fibra ottica• Meccanismo: riflessione totale
Applicazioni:• telecomunicazioni• medicina