30.2 Rocchetto di induzione

Collezione Liceo Scientifico Aless andro Serpieri Rimini
30.2
Rocchetto di induzione
Descrizione
Due solenoidi in filo di rame,
avvolti su rocchetti di legno,
possono essere inseriti
coassialmente uno dentro l’altro.
L’interno del rocchetto minore può
alloggiare una barra costituita di fili
di ferro legati fra loro da fascette
d’ottone.
Firmato Phywe, risale al 1940.
Cenni storici
Φ = 9 cm h = 22 cm
m = 1350 g
A quantificare il fenomeno dell’induzione elettromagnetica fu M ich
ael Faraday (Newington 1791 – Hampton Court 1867) che definì la
legge che porta anche il nome di Franz Ernt Neumann (Joachimsthal
1798 – Konigsberg 1895) e dell’italiano Riccardo Felici (Parma 1819
– Pisa 1902) che analizzò il fenomeno per circuiti chiusi e misurò il
valore della corrente indotta in funzione della resistenza del circuito.
Il russo Emilj Christianovic Lenz (Dorpat 1804 – Roma 1865), in
ottemperanza al principio di conservazione dell’energia, riconobbe
che gli effetti magnetici delle correnti indotte sono tali da opporsi alla
variazione del flusso magnetico che le ha prodotte e ciò definisce il
segno della corrente indotta.
Funzionamento
Si colleghi uno strumento a zero centrale ad uno dei due solenoidi (ed es. quello più esterno) e si
faccia variare il flusso magnetico concatenato con il solenoide in uno dei seguenti modi:
Introducendo ed estraendo rapidamente un magnete permanente,
Usando il solenoide di minor diametro collegato ad un generatore a corrente continua, si accenda e
spenga il circuito interno alternativamente,
Si alimenti il circuito interno con tensione alternata.
In tutti i casi si notano sullo strumento picchi di tensione che perdurano finche vi è variazione di
flusso magnetico concatenato e cambiano di segno ogni volta che si inverte o la velocità dal magnete o il segno della corrente.
Introducendo la barra di fili di ferro l’effetto è molto più intenso perché aumenta l’intensità della
induzione magnetica di un fattore µr caratteristico del ferro.
La legge di Neumann-Felici-Len z è la seguente:
- dΦ(B)/dt
i=
R
Dove:
i
= corrente indotta
Carlo M. Fabbri 2005
Collezione Liceo Scientifico Aless andro Serpieri Rimini
Φ(B) = flusso d’induzione magnetica concatenato
t
= tempo
R = resistenza del circuito
Uso
Per mostrare il fenomeno della induzione elettromagnetica, il principio del trasformatore, l’effetto
del ferro sui circuiti magnetici.
Nota: usando corrente alternata per alimentare il circuito si consiglia di utilizzare un oscilloscopio
anziché uno strumento a zero centrale.
Bibliografia
Edoardo Amaldi Fisica Generale parte II, M arves Roma 1963
Carlo M. Fabbri 2005