Il valore di μ nei materiali magnetici non è costante, ma varia in funzione del livello di induzione B a cui si trova il materiale. La caratteristica B-H non è perciò lineare.
Per ricavarla sperimentalmente supponiamo di avere un anello di materiale ferromagnetico, come in fig. 4.2, sul quale siano avvolte uniformemente N spire in serie di resistenza trascurabile. Inizialmente la bobina non è percorsa da alcuna corrente; si porta poi la corrente al valore I: una generica linea di induzione all'interno del materiale sarà dunque sottoposta ad una correnteconcatenata A pari a N*I; l’intensità del campo sarà allora
Fig 4.1 - Solenoide toroidale
Consideriamo il solenoide di fig. 4.1, curvato in modo da formare un anello o toro; la lunghezza l del solenoide viene a coincidere con la lunghezza dell'asse indicato in figura con tratto e punto. Abbiamo già visto nell'articolo Solenoide che l’induzione all’esterno è praticamente nulla, mentre all'interno del solenoide vale:
Consideriamo un solenoide avente lunghezza l, diametro d piccolo rispetto a l, e numero di spire N. La sua sezione trasversale ha area S data dall'espressione
Il circuito di fig. 3.13 a), di resistenza trascurabile, ha induttanza L (qualsiasi circuito presenta sempre un certo valore di induttanza, poiché la corrente genera sempre un campo magnetico).
Fig 3.10 - Autoinduttanza
Un circuito chiuso percorso da corrente genera un campo magnetico; variazioni di corrente producono variazioni di flusso che possono indurre tensioni in altri circuiti, ma soprattutto inducono tensione nel circuito stesso. Supponiamo che il circuito di fig. 3.10, di resistenza trascurabile, percorso dalla corrente I, generi il flusso Φ concatenato con se stesso. Se il circuito è costituito da una bobina di N spire il flusso concatenato sarà, come al solito,
Fig 3.9 - Mutua induttanza
Negli articoli precedenti sono state considerate variazioni di flusso concatenato dovute a variazioni della geometria della spira, oppure a movimenti relativi fra bobine e campi magnetici. È tuttavia possibile variare il flusso concatenato con una bobina senza alcun movimento: basti pensare al flusso prodotto da una corrente, il quale varia ogni volta che il valore della corrente viene modificato.
Leggi tutto: Tensione indotta in una bobina senza movimento meccanico - Mutua...
Fig 3.6 - Tensione indotta in una spira rigida in movimento.
Consideriamo la spira rigida, avente lati di lunghezza a e b, area S = a*b, di fig. 3.6. Essa è perpendicolare all’induzione uniforme B, presente nella parte sinistra dello spazio considerato, mentre nella parte destra l’induzione è nulla.
Leggi tutto: Tensione indotta in una spira rigida di movimento
Fig 3.3 - Variazione di flusso dovuta al movimento di un conduttore
Leggi tutto: Calcolo della tensione indotta come variazione di flusso
Si è visto al paragrafo precedente che una corrente è circondata da un campo magnetico; una seconda corrente immersa in tale campo è sottoposta ad una forza meccanica (ci siamo serviti proprio di questo fenomeno per misurare B in ogni punto). Possiamo quindi affermare che due conduttori di lunghezza l, affacciati alla distanza d, percorsi da corrente si scambiano una forza meccanica. Le formule viste finora sono sufficienti per il calcolo di tale forza.
Fig 2.3 - Campo prodotto da due conduttori percorsi da corrente nello stesso senso
Leggi tutto: Campo generato dalla presenza contemporanea di più conduttori
Fig 3.5 - Tensione indotta, come derivata del flusso rispetto al tempo
Fig 3.1 - Flusso attraverso una superficie
Consideriamo un campo magnetico uniforme, avente induzione B costante. Isoliamo‘ una superficie di area S, perpendicolare a B, come la superficie a) di fig. 3.1. Il prodotto B*S definisce una nuova grandezza, detta flusso magnetico (simbolo Φ).
Fig 2.7 - Solenoide percorso da corrente
Nel capitolo precedente abbiamo visto come, in presenza di un campo magnetico, sono osservabili azioni ben precise sulle correnti elettriche e sui conduttori in moto; abbiamo utilizzato proprio queste azioni per definire il vettore B e la relativa unità di misura (tesla), ma non abbiamo ancora trattato il modo di generare il campo magnetico stesso. Questo studio sarà l’oggetto dei presenti articoli.
Potrà essere capitato, almeno qualche volta, di consultare un listino commerciale in cui vengono presentati vari tipi di altoparlanti e di accorgersi che il costruttore preferisce indicare il peso del cestello anziché quello del magnete. Questo dato non deve trarre in inganno il principiante, pensando che il costruttore, presentando un peso superiore, voglia impressionare gli acquirenti. Infatti, un altoparlante di grande classe, equipaggiato con un cestello di una certa mole, viene a costare molto di più di un altoparlante nel quale il magnete permanente non è racchiuso in un contenitore vero e proprio. Con ciò si vuol dire che l’insieme degli elementi che racchiudono il magnete, viene a costare di più del magnete stesso. Per giustificare questa asserzione occorre esaminare attentamente la struttura di un altoparlante.
Fig 2.11 - Coppia in una spira percorsa da corrente
Leggi tutto: Coppia in una spira immersa in un campo magnetico
Fig 2.6 - Schiera di N conduttori paralleli
Un elettrone libero nel vuoto, che viaggia alla velocità v, entra in un campo magnetico uniforme avente induzione B perpendicolare alla direzione del moto, come in fig. 1.7. Come è noto, l’elettrone possiede una carica e = 1,602*1O-19 C; un elettrone in moto, che percorre un minuscolo tratto di lunghezza l nel tempo t, equivale ad una corrente