Lenz nel caso di una spira imperniata che ruota
  • PlanetCaravan
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    Lenz nel caso di una spira imperniata che ruota

    da PlanetCaravan » mer giu 26, 2019 7:12 pm

    Ho una spira che ruota in una regione di campo magnetico
    Il campo magnetico è orientato come in figura .
    Per calcolarmi la differenza di potenziale tra i punti P e Q il prof ha utilizzato l'equazione di un circuito equivalente .
    Per scriverla avrei bisogno di conoscere il verso della corrente indotta sulla spira .
    Di norma applicherei Lenz , ma non ho trovato nessun esempio simile.
    La corrente indotta dovrebbe essere in grado di generare un campo B_indotto opposto al Campo B .
    Questo mi porta ad affermare che : i è oraria.
    Tuttavia , la logica utilizzata per scrivere la ddp tra P e Q è quella di considerare che:
    " In P abbiamo un certo potenziale--> la fem aumenta questo potenziale --> la resistenza su quel lato PQ è tale che procedendo in verso concorde con la velocità Vp diminuisce di iR--> questo primo membro è uguale a Vq"

    Dovrebbe essere : Vp +fem -iR =Vq
    Io mi trovo (con i oraria) : Vp +fem +iR=Vq

    Mi chiedo : è corretto il verso della corrente?
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  • Pasquale
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    Re: Lenz nel caso di una spira imperniata che ruota

    da Pasquale » mer giu 26, 2019 8:03 pm

    C'è un problema. Secondo Lenz, il verso della corrente è quello che induce un campo magnetico che si oppone alla variazione del flusso del campo magnetico, non al campo magnetico stesso. Quindi il verso della corrente dipende da dove si trova la spira. Se la spira è ortogonale al campo magnetico, cosicché il flusso è massimo, come nel caso della figura, se la spira continua a ruotare il flusso tenderà a diminuire, quindi avrai una corrente che induce un campo magnetico concorde a quello già esistente. Nel nostro caso, quindi, la corrente è da P a Q.
    Se invece il flusso va aumentando, come per esempio nel caso in cui la superficie della spira sia parallela al campo, allora la corrente sarà tale da indurre un campo magnetico che si oppone al campo magnetico.

    Tutto ciò lo puoi vedere anche pensando alla forza di Lorentz. Nel caso in figura, con la spira ortogonale al campo, in quel preciso istante non c'è forza perché gli elettroni nel cavo si muovono parallelamente al campo magnetico, ma subito dopo la forza di Lorentz spingerà gli elettroni da Q a P, quindi la corrente sarà da P a Q, come già trovato sopra.
  • PlanetCaravan
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    Re: Lenz nel caso di una spira imperniata che ruota

    da PlanetCaravan » ven giu 28, 2019 8:18 am

    Se la spira è ortogonale al campo magnetico, cosicché il flusso è massimo, come nel caso della figura, se la spira continua a ruotare il flusso tenderà a diminuire, quindi avrai una corrente che induce un campo magnetico concorde a quello già esistente. Nel nostro caso, quindi, la corrente è da P a Q.
    Cristallino :mrgreen:
    con la spira ortogonale al campo, in quel preciso istante non c'è forza perché gli elettroni nel cavo si muovono parallelamente al campo magnetico
    Perché "si muovono parallelamente al campo magnetico" quando tutto è fermo?
    Come posso capire in che verso sono diretti gli elettroni senza conoscere il verso di una corrente o di un campo elettrico?

    Personalmente , ho immaginato che "nella rotazione" gli elettroni su quel tratto di spira PQ traccino delle circonferenze attorno all'asse di rotazione . Dalla figura mi sembra di capire che la rotazione sia antioraria , quindi il vettore velocità di questi elettroni dev'essere "tangente" alla circonferenza (tracciata dall'elettrone) ed orientato in maniera Antiparallela al vettore campo magnetico.
    Invece quando "tutto è fermo" non sono in grado di dire nulla ne' sul verso degli elettroni ne' sulla forza di lorentz (a meno di non conoscere il verso della corrente)

    Questo secondo modo di vederla non mi è chiaro :?
  • Pasquale
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    Re: Lenz nel caso di una spira imperniata che ruota

    da Pasquale » ven giu 28, 2019 4:17 pm

    Il tuo commento è corretto ed è esattamente ciò che intendevo.

    Immagina di avere la spira disposta ortogonalmente al campo magnetico e ferma. Gli elettroni non si muovono quindi non c'è forza di Lorentz, quindi non c'è corrente.
    Se la spira incomincia a muoversi, in quell'istante, come hai detto, si muoveranno in maniera antiparallela al campo, volendo ancora far riferimento ad una rotazione antioraria, quindi neanche in questo caso c'è la forza di Lorentz. Subito dopo, però, gli elettroni non si muoveranno in direzione antiparallela al campo, ma la loro velocità formerà un angolo piccolo rispetto al campo, ma pur sempre diverso da zero. Quindi c'è forza di Lorentz e corrente.

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