Forza controelettromotrice e correnti di Foucault

1. 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.

2. 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

3. 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

4. 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

5. 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

6. Applicazioni dell’induzione magnetica • Microfono Un avvolgimento collegato su una membrana è posto vicino a un magnete permanente. Le onde sonore avvicinano il circuito al magnete generando una forza elettromotrice. • Sismografo Un magnete è fissato allo strumento mentre l’avvolgimento è in condizioni inerziali. Il moto relativo generato dal terremoto induce una forza elettromotrice.

7. 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

8. Specchio concavo • Eq.: di: distanza immagine; do: distanza oggetto; f: fuoco r: raggio curvatura Ingrandimento m:

9. 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

10. 2f> di: l’immagine è reale ed invertita di > 2f: l’immagine è reale, ridotta ed invertita

11. 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

13. Specchio convesso • valgono le equazioni dello specchio concavo • il raggio r e, di conseguenza, la focale f sono da considerare negativi Van Eyck, 1434

14. 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.

15. Fibra ottica • Meccanismo: riflessione totale

16. Applicazioni: • telecomunicazioni • medicina