Lezione 20Legge di Faraday e forza elettromotrice indotta
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Data: giovedì 3 dicembre 2026 · Libro ("Elementi di Fisica"): sezioni 8.1, 8.2, 8.3
Argomenti trattati
- Ancora sulle correnti amperiane (cenni).
- Legge di Faraday: forza elettromotrice indotta.
Teoria
- Magnetizzazione della materia (cenni)La materia contiene momenti magnetici atomici (correnti amperiane). In un campo esterno si magnetizza: il vettore magnetizzazione M è il momento magnetico per unità di volume, ed equivale a correnti di magnetizzazione sulla superficie (densità M × u_n). Si introduce H = B/μ0 − M, la cui circuitazione dipende solo dalle correnti di conduzione; nei materiali lineari M = χm H e B = μ0 μr H con μr = 1 + χm. Diamagneti: χm < 0 piccolissimo; paramagneti: χm > 0 piccolo; ferromagneti: μr fino a 10³–10⁵, non lineari, con isteresi. Un solenoide riempito di materiale ha B = μ0 μr n i.Magnetizzazione della materia (cenni) → — paragrafo "Correnti amperiane"
- Legge di Faraday-Neumann-Lenz e fem indottaQuando il flusso di B concatenato con un circuito cambia nel tempo, nel circuito compare la fem indotta ℰ = −dΦ/dt (legge di Faraday-Neumann); il segno meno (legge di Lenz) dice che la corrente indotta si oppone alla variazione di flusso. Il flusso può cambiare perché cambia B, l'area, l'orientazione o la posizione del circuito. Sbarretta su rotaie: ℰ = Bℓv, forza frenante B²ℓ²v/R, potenza meccanica uguale a quella dissipata; lasciata libera rallenta come v₀e^(−t/τ) con τ = mR/(B²ℓ²). Legge di Felici: la carica che circola è q = ΔΦ/R. In forma generale ∮E·ds = −dΦ/dt, cioè rot E = −∂B/∂t: il campo elettrico indotto non è conservativo.Legge di Faraday-Neumann-Lenz e fem indotta →