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Fem indotta

Fem indotta e sua unità di misura

La legge di Faraday Neumann Lenz afferma che la fem indotta in un circuito è pari alla derivata rispetto al tempo del flusso del campo magnetico calcolato attraverso la superficie racchiusa dal circuito cambiata di segno.

Dimostrare che effettivamente questa operazione porta ad ottenere una grandezza in Volt.

Svolgimento

Secondo la legge di Faraday Neumann Lenz è possibile generare una fem indotta e quindi anche una corrente indotta in un circuito se si verifica una variazione rispetto al tempo del flusso del campo magnetico calcolato attraverso la superficie delimitata dal circuito stesso. In formule:

Formula della fem indotta

Dimostriamo che effettivamente il rapporto incrementale flusso campo magnetico / tempo ha le dimensioni del volt [V].

Il flusso del campo magnetico si misura in Wb (weber) ed è definito come:

Formula del flusso del campo magnetico

Cioè come prodotto tra modulo del campo magnetico [T], per la superficie [m2] per il coseno dell’angolo tra la normale alla superficie e le linee di campo magnetico (adimensionale).

Dunque a livello di unità di misura avremo:

Ora il tesla si definisce come la forza (newton, N) che agisce su un conduttore percorso da una corrente di 1 A e lungo 1 m per cui

Sostituendo otteniamo:

Il prodotto di N∙m dimensionalmente restituisce un lavoro (joule, J) mentre il prodotto di ampere per secondo restituisce il coulomb C (ricordiamo la definizione di intensità di corrente elettrica i = ΔQ/Δt).

Per cui possiamo concludere che il rapporto tra variazione di flusso di campo magnetico e tempo ha come unità di misura:

Ora per definizione la ddp è il lavoro per spostare una carica q tra due punti dello spazio a diverso potenziale diviso per la carica stessa:

ΔV = L / q

Per cui il J/C restituisce il volt.

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