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L'elettromagnetismo

La legge di Lenz e l'autoinduzione

Avvicinando un magnete a un circuito, la variazione di flusso del campo magnetico produce nel circuito una corrente indotta. Questa corrente genera a sua volta un campo magnetico, il cui effetto sul circuito è, come dimostrato sperimentalmente, quello di opporsi al campo magnetico esterno. In altre parole, il verso della f.e.m. indotta è tale da opporsi alla causa che l'ha prodotta. Questo significa che se, per esempio, la f.e.m. è stata generata da un aumento del flusso del campo magnetico concatenato col circuito, essa tende a far circolare una corrente di verso tale da produrre un flusso di verso opposto a quello inducente.

Quanto detto è riassunto dalla legge di Lenz, che stabilisce che la corrente indotta circola sempre con verso tale da opporsi alle variazioni di flusso che l'hanno generata. Quindi la legge di Lenz permette di prevedere quale sarà il verso della corrente indotta in un circuito da un campo magnetico variabile.

La legge di Faraday-Neumann, integrata con la legge di Lenz (legge di Faraday-Neumann-Lenz), stabilisce che la f.e.m. indotta in un circuito sia esprimibile attraverso la relazione:

dove ΔΦ è la variazione di flusso nel tempo (Δt) e il segno meno tiene conto della legge di Lenz.

L'autoinduzione

Poiché si ha una "forza controelettromotrice" ogni volta che interviene una variazione di flusso di un campo magnetico, se consideriamo un solenoide nel quale si faccia variare − per esempio, aumentare − l'intensità della corrente, si produrrà un campo magnetico variabile. Man mano che l'intensità della corrente aumenta, aumenta anche il flusso del campo magnetico generato dalla corrente stessa, quindi sul solenoide si produrrà una corrente indotta, il cui effetto è quello di opporsi all'aumento della corrente inducente. Questo fenomeno prende il nome di autoinduzione e la f.e.m. che si genera prende il nome di f.e.m. autoindotta. In sintesi, quando il flusso di campo magnetico concatenato con un circuito varia per effetto della variazione dell'intensità della corrente del circuito stesso, la f.e.m. è detta di autoinduzione. Lo schema della figura 19.3 riassume i fenomeni principali connessi ai magnetismi.

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Figura 19.3

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