Induzione elettromagnetica — Fisica, 14–17
Cambiare il campo magnetico attraverso una bobina può creare una tensione, anche senza batteria. Più rapido è il cambiamento e più spire ha la bobina, maggiore tende a essere la tensione indotta.
I campi variabili creano tensione
L'induzione elettromagnetica avviene quando cambia il flusso magnetico attraverso un conduttore. Il cambiamento separa le cariche e crea una tensione indotta; se il circuito è chiuso, scorre corrente. Muovere un magnete dentro o fuori da una bobina funziona perché cambia il campo attraverso di essa, non solo perché il magnete è vicino.
Perché serviva l'induzione
Dopo aver collegato elettricità e magnetismo, gli scienziati si chiesero se il magnetismo potesse produrre elettricità, come l'elettricità produce magnetismo. Gli esperimenti mostrarono che un campo costante non basta: deve cambiare rispetto al conduttore. Questo risolse il problema pratico di generare elettricità senza una batteria chimica.
Una semplice tensione indotta
Consideriamo una bobina di 200 spire in cui il flusso magnetico per spira cambia di 0,006 Wb in 0,20 s. La tensione indotta media è E = NΔΦ/Δt. Quindi E = 200 × 0,006 ÷ 0,20 = 6 V. Invertire il movimento inverte il verso della tensione, anche se il suo valore può essere uguale.
L'errore più comune
Un errore comune è dire che un magnete vicino a una bobina debba necessariamente indurre corrente. Sembra logico perché la bobina è nel suo campo, ma l'induzione risponde al cambiamento, non alla presenza. Un magnete fermo non produce una corrente indotta continua; lo fanno il movimento o la variazione del campo.
Dove si usa
I generatori fanno ruotare bobine o magneti per cambiare il flusso magnetico e produrre elettricità. I trasformatori usano la corrente variabile in una bobina per indurre una tensione diversa in un'altra, mentre i piani a induzione scaldano pentole adatte tramite campi variabili. Questi dispositivi richiedono campi variabili e conduttori disposti allo scopo.
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