IL CAMPO MAGNETICO E GLI
EFFETTI MAGNETICI DELLA
CORRENTE
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EFFETTO MAGNETICO DELLA CORRENTE
Ogni conduttore percorso da corrente Ogni
conduttore percorso da corrente
crea intorno a sé un campo magnetico (H), cioè una p
perturbazione di tipo magnetico in p
g
grado di far deviare dei piccoli aghi magnetici posti vicino al conduttore. Linee di forza del campo magnetico
• La linee di forza del campo magnetico:
• si addensano dove l'intensità del campo p
è maggiore;
• non si incrociano mai
p
,
• sono sempre chiuse, cioè non hanno né inizio né fine (questa proprietà si esprime dicendo che il campo magnetico è solenoidale).
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Campo magnetico prodotto da un filo percorso da corrente
L'intensità del campo magnetico è data da:
(r è la distanza dal filo)
Questo campo magnetico è più intenso vicino al conduttore e più debole lontano dal conduttore. Il
Il verso del campo magnetico dipende dal verso della d l
i di
d d l
d ll
corrente. 3
Campo magnetico prodotto da una spira
LL'intensità
intensità è data da:
è data da:
(r è la distanza dal filo)
Al centro della spira tutti i campi magnetici p
p
g
prodotti da ogni pezzo di filo si sommano tra loro e si ottiene un campo magnetico
tra loro e si ottiene un campo magnetico complessivo un po’ più intenso.
Complessivamente questo campo magnetico
Complessivamente questo campo magnetico è simile a quello generato da un magnete.
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Campo magnetico prodotto all’ interno di un solenoide
Se si pone all’interno un cilindro di sostanza ferromagnetica il campo magnetico generato risulta molto più intenso.
L'intensità è data da:
N è il numero di avvolgimenti
N è il numero di avvolgimenti
Più il solenoide è lungo, più il campo magnetico da esso generato è uniforme.
Dispositivi di questo tipo si chiamano elettrocalamite e si trovano all’interno
Dispositivi di questo tipo si chiamano elettrocalamite e si trovano all
interno di di
varie apparecchiature elettriche (relè ad impulsi, elettrovalvole, interruttori automatici…). Il campo magnetico prodotto da una elettrocalamita è simile al campo magnetico p
g
p
p
g
prodotto da un magnete naturale e presenta il polo N ad una estremità e il polo S all’altra estremità. Realizzando un nucleo magnetico chiuso è possibile confinare il campo magnetico all’interno del nucleo evitando di farlo disperdere. Un dispositivo di questo ll’i t
d l
l
it d di f l di
d
U di
iti di
t
tipo si chiama circuito magnetico.
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Campo magnetico generato da una corrente che attraversa un solenoide
IlIl campo magnetico prodotto campo magnetico prodotto
dipende anche dalla lunghezza l
del circuito magnetico, poiché se il circuito è corto il campo magnetico è più concentrato t
il i it è l
il
mentre se il circuito è lungo il campo magnetico è più debole.
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LA FORZA MAGNETOMOTRICE
LA FORZA MAGNETOMOTRICE
La forza magnetomotrice
(Fmm)
è data dal
prodotto tra il numero di
spire N e la corrente I
Fmm
Fmm = N
= N∙II
La forza magnetomotrice rappresenta la causa che produce il campo magnetico; si misura in d
il
ti
i i
i
Amperspire (Asp), che equivale ad Ampere (A).
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CIRCUITO MAGNETICO
CIRCUITO MAGNETICO
Applicando una Forza pp
Magnetomotrice (Fmm) ad un elemento che realizza un percorso chiuso
hi
su se stesso, si i
realizza un CIRCUITO MAGNETICO ovvero un
MAGNETICO ovvero un circuito su cui scorre un ( )).
FLUSSO MAGNETICO (
Fmm
Il flusso magnetico nel suo percorso incontra una certa resistenza al suo passaggio che viene chiamata RILUTTANZA (R) che dipende dalla lunghezza del percorso compiuta dal flusso e dalla sezione del percorso (S) e dal materiale in cui scorre il flusso.
il fl
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LEGGE DI HOPKINSON
LEGGE DI
Fmm = R *
(
(essa è simile alla legge di Ohm per i circuiti elettrici)
gg
p
)
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ANALOGIA FRA CIRCUITI ELETTRICI E CIRCUITI MAGNETICI
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ANALOGIA FRA CIRCUITI ELETTRICI E CIRCUITI MAGNETICI
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ANALOGIA FRA CIRCUITI ELETTRICI E CIRCUITI MAGNETICI
II circuiti magnetici possono essere analizzati applicando i iti
ti i
li ti
li d
gli stessi principi e legge validi per i circuiti elettrici.
Principi di Kirchoff per i circuiti magnetici:
1° principio: la somma algebrica di tutti i flussi magnetici che attraversano un nodo in un circuito magnetico è nulla
2° principio: lungo un percorso chiuso in un circuito magnetico la somma algebrica delle amperspire è
magnetico la somma algebrica delle amperspire è uguale alla somma algebrica dei prodotti delle riluttanze per i relativi flussi
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ESEMPIO DI DISPOSITIVI CON CIRCUITI MAGNETICI
TRASFORMATORI
GENERATORI E MOTORI ELETTRICI
GENERATORI E MOTORI ELETTRICI
RELAYS
BOBINE O INDUTTANZE
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LEGAME CORRENTE ELETTRICA –
FLUSSO MAGNETICO INDOTTO
TIPO DI CORRENTE (I)
FLUSSO MAGNETICO INDOTTO ()
CONTINUA (C.C.)
STATICO
ALTERNATA (C.A.)
VARIABILE
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INDUZIONE MAGNETICA E LEGGE DI
FARADAY‐NEUMANN‐LENZ
SSe un flusso variabile fl
i bil
attraversa un materiale VARIAZIONE φ
su cui è presente un
su cui è presente un avvolgimento elettrico, p
allora ai capi dell’avvolgimento si “induce” una differenza d
l
di potenziale o tensione o forza elettromotrice, che dipende dalla variazione
dipende dalla variazione del flusso nel tempo.
Induce
Fem
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RIASSUMENDO
CORRENTE ALTERNATA (Ica) CHE SCORRE SU UN AVVOLGIMENTO
Ica
FORZA MAGNETOMOTRICE (F
( mm)) ALTERNATA
Fmm = N * I
=N*I
FLUSSO (φ) VARIABILE
Φ VARIABILE
FLUSSO SCORRE SU CIRCUITO MAGNETICO E SI CONCATENA CON AVVOLGIMENTO ELETTRICO
CON AVVOLGIMENTO ELETTRICO
Φ VARIABILE si concatena con AVVOLGIMENTO ELETTRICO
FORZA ELETTROMOTRICE FORZA
ELETTROMOTRICE
INDOTTA (Fem)
FORZA ELETTROMOTRICE FORZA
ELETTROMOTRICE
INDOTTA (Fem)
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