LEGGE DI OPKINSON
Circuito magnetico: ogni regione dello spazio entro cui le linee di forza si
svolgono per la (quasi) totalità entro materiali ferromagnetici.
Avendo il ferro una permeabilità
magnetica molto superiore a quella
dell’aria, esso convoglierà al
proprio interno tutte le linee di forza
del campo magnetico prodotto dal
passaggio della corrente così che
all’esterno il campo magnetico sarà
nullo.
Induzione B =µ*H
Flusso magnetico =B*S
S= sezione dell’anello
= B*S = µ*H*S = µ*N*I*S / l = N*I/R
(ponendo che R = l /µ*S detta riluttanza) e quindi la
legge di OPKINSON Questa legge è formalmente analoga alla legge di
Ohm E=
R*I
Come forza elettromotrice E genera una corrente I entro un conduttore
avente resistenza R, così una forza magnetomotrice N*I genera un flusso
magnetico
[A/Wb]
entro un circuito magnetico che presenta una riluttanza R
Quando il nucleo non è chiuso su se stesso, si
costruiscono con una interruzione il più limitata
possibile per permettere l’inserimento del dispositivo
che dovrà utilizzare il flusso magnetico. Tali zone libere
prendono il nome di traferro.
La riluttanza dei circuiti magnetici con traferro è rappresentata in massima
parte dalla riluttanza del traferro essendo la permeabilità µ dell’aria
notevolmente inferiore a quella dei materiali ferromagnetici.
Esempio: µ ferro ~ 1500 µ aria supponiamo L ferro ~ 250 [mm]
Rtraferro/Rferro=
= 1500/50 = 30 (volte più grande)
Forza elettromotrice
Nella zona di sinistra il
campo magnetico
generato dalla corrente
si somma al campo
magnetico preesistente
(B), mentre nella zona
di destra si ha la
sottrazione.
L aria ~5[mm]
Regola della mano sinistra FBI per
conoscere in ogni istante la direzione e verso
della forza. Questo fenomeno fisico è
fondamentale in quanto collega i fenomeni
elettrici con quelli meccanici ed è pertanto alla
base della costruzione dei motori elettrici i
quali trasformano l’energia elettrica in energia
meccanica.
Due conduttori
percorsi da correnti
concordi si attraggono, mentre percorsi da correnti
discordi si respingono.
Definizione di AMPERE
F21: la forza che il conduttore 2 subisce per effetto del campo magnetico
generato dal conduttore 1
F21= B1*I2*L= µ*H1*I2*L= µ*(I1/(2*¶*r))*I2*L =µ*(L /(2*¶*r))*I2* I1
(dove B1= µ*H1 ;
H1= I1/(2*¶*r)
; dove r indica la distanza tra i due
conduttori ; dove L è la lunghezza del conduttore)
AMPERE: una corrente continua ha intensità di 1
Ampere se, percorrendo due conduttori rettilinei
paralleli e di grande lunghezza, di sezione
circolare e di piccolissimo diametro, posti alla
distanza di 1 metro l’uno dall’altro, nel vuoto,
produce tra i due conduttori una forza F= 2*10-7[N]
per ogni metro di lunghezza.
F=µ0*(L /(2*¶*r))*I2* I1=1,257*10-6*1*1/(2*¶*1)= 2*10-7[N]
Nel caso di un solenoide le diverse spire che lo compongono sono
attraversate da una stessa corrente che le percorre tutte nello stesso verso:
tra le spire si manifesta pertanto una forza di attrazione che tende a
comprimere l’avvolgimento.
