Forza elettromotrice e induzione

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NoRe
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Forza elettromotrice e induzione

Messaggio da NoRe » 6 mag 2014, 23:19

Ho qualche problema con l'induzione che da qualche giorno ho iniziato a studiare ( Halliday-testo ).In particolare non mi quadra la definizione di forza elettromotrice indotta. :shock:
Non so se il testo è poco chiaro o da per scontato cose che dovrei comprendere comunque da me.
In ogni caso è meglio passare alle domande.
Immagino, per semplicità, una spira circolare in un campo magnetico.
- Se forza elettromotrice significa "lavoro per unità di carica" ( e non differenza di potenziale attraverso cui la carica viene spostata non avendo senso parlare di potenziale) la f.e.m. indotta dovuta ad una variazione del flusso magnetico compie lavoro da "dove" a "dove"?
- Da un punto A allo stesso punto dopo aver percorso tutta la spira?
Se così fosse allora sarebbe chiaro, ma il testo ( Halliday )parla solo di f.e.m. senza giustificarla più di tanto.
Su un altro testo invece parla della f.e.m. indotta come la f.e.m. di un generatore che inserito nella spira genererebbe la stessa corrente. Anche perché come misuro la f.e.m. indotta se non attraverso la corrente i indotta? É forse migliore come spiegazione?

Pigkappa
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Re: Forza elettromotrice e induzione

Messaggio da Pigkappa » 8 mag 2014, 3:16

NoRe ha scritto:Da un punto A allo stesso punto dopo aver percorso tutta la spira?
Sì.

La realtà è che le variazioni del campo magnetico nel tempo comportano la presenza di un campo elettrico, e questo campo elettrico ha proprietà diverse dai campi elettrostatici che si sono studiati nella prima parte del corso di elettromagnetismo, e non può essere descritto da un potenziale (o da una forza elettromotrice). Lo studente però si è molto abituato a studiare le cose in termini di potenziale e forza elettromotrice, che sono più semplici da trattare del campo elettrico perché sono scalari e non vettori, e quindi si cercano di costruire definizioni un po' farlocche, come quella della forza elettromotrice indotta, per riutilizzare le conoscenze che si sono già accumulate.
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NoRe
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Re: Forza elettromotrice e induzione

Messaggio da NoRe » 8 mag 2014, 18:06

Pigkappa ha scritto:
NoRe ha scritto:Da un punto A allo stesso punto dopo aver percorso tutta la spira?
Sì.

La realtà è che le variazioni del campo magnetico nel tempo comportano la presenza di un campo elettrico, e questo campo elettrico ha proprietà diverse dai campi elettrostatici che si sono studiati nella prima parte del corso di elettromagnetismo, e non può essere descritto da un potenziale (o da una forza elettromotrice). Lo studente però si è molto abituato a studiare le cose in termini di potenziale e forza elettromotrice, che sono più semplici da trattare del campo elettrico perché sono scalari e non vettori, e quindi si cercano di costruire definizioni un po' farlocche, come quella della forza elettromotrice indotta, per riutilizzare le conoscenze che si sono già accumulate.
La definizione "farlocca" di f.e.m. indotta mi aveva messo un po' fuori strada. Effettivamente ha molto più senso, per me, ora, parlare di campo elettrico.
Ricapitolando:
Un campo magnetico variabile genera un campo elettrico la cui circuitazione è proprio pari alla derivata del flusso di B stesso rispetto al tempo.
E a questo punto, forse, ho capito perchè si è parlato di f.e.m. indotta:
dai primi esperimenti si è notato che il campo elettrico E ( e quindi corrente ) generato in un circuito immerso in un campo magnetico variabile è lo stesso campo elettrico ( e quindi ancora la stessa corrente ) che si generebbe nello stesso circuito se si ponesse un generatore di f.e.m. pari alla derivata del flusso di B rispetto al tempo!

Poi avrei altre domande da porvi :)
Mi conviene a questo punto andare oltre nello studio? Analizzare bene le equazioni di Maxwell e studiare la parte quantitativa della teoria delle onde elettromagnetiche?
Perchè ho una seconda prova di Fisica per la Maturità che prevede un tema di fisica moderna ( corpo nero, effetto fotoellettrico, effetto compton... ) e a quanto pare nella trattazione non è necessaria una conoscenza degli aspetti quantitativi della teoria di Maxwell sulle onde elettromagnetiche. Voi pensate che a questo punto possa fermarmi qui per quanto riguarda l'elettromagnetismo? :geek:

Pigkappa
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Re: Forza elettromotrice e induzione

Messaggio da Pigkappa » 8 mag 2014, 18:13

Se stai studiando fisica solo per quel tema di maturità, allora studia quegli argomenti specifici, invece che andarci pesante sulle onde elettromagnetiche. Se devi fare il preIPhO o la prova SNS, tieni presente pero' che le equazioni di Maxwell bisogna saperle bene mentre l'effetto Compton forse no (per il per preIPhO forse si', per la SNS no)
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Re: Forza elettromotrice e induzione

Messaggio da NoRe » 8 mag 2014, 19:54

Le pre Ipho non so nemmeno cosa sono :)
In realtà sto studiando semplicemente perchè mi piace, anche se il miraggio è sempre la prova sns.
Per la prova sns sono un po' in ritardo, un po' indeciso e un po' scoraggiato.
Con i problemi di Fisica me la cavo, li riesco almeno ad impostare anche se non sempre a risolverli. Il problema è che molti argomenti degli anni passati li ho completamente trascurati, o meglio, avendo studiato praticamente sempre da solo, ed essendo un po' più piccolo e meno esperto, non li ho affrontati con la profondità giusta. Conterei di rivedermi l'ottica e la dinamica rotatoria nei mesi estivi, senza considerare la mia incapacità nella parte di combinatoria e affini :o . Poi c'è addirittura il dilemma amletico tra Ingegneria e Fisica e quindi spesso cado nella desolazione più profonda. :oops:

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