Campo elettrico indotto
  • PlanetCaravan
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    Campo elettrico indotto

    da PlanetCaravan » sab lug 06, 2019 10:24 am

    Mi servirebbe una conferma sull'origine di un campo elettrico indotto.
    Sono certo che : "se abbiamo un campo magnetico che varia nel tempo , questo genera un campo elettrico indotto ".

    Mi chiedo
    Domanda1: se abbiamo un conduttore (ad es. una sbarra di ferro ) che si muove con velocità v in una regione di campo magnetico o comunque che subisce una deformazione , si genera un campo elettrico indotto in tutta la zona?

    Detto in altri termini: se -ho un campo magnetico che "non varia" nel tempo
    -si verifica una qualsiasi situazione per cui il "flusso" di campo magnetico varia nel tempo
    posso affermare con certezza che "ci sarà un campo elettrico indotto " ?

    Ed una volta certi della presenza di questo campo elettrico indotto ,
    Domanda2:
    nonostante non si abbia un circuito (e quindi una resistenza elettrica) , possiamo dire che su quella sbarretta si genera una corrente indotta a causa di una fem indotta?

    Domanda3:
    la formula E_indotto= v X B , da dove nasce?
    Dallo studio delle onde elettromagnetiche ho una formula simile che lega E e B ovvero ExB= (E^2)/c , ma non so se le due formule siano legate in qualche modo .

  • Pasquale
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    Re: Campo elettrico indotto

    da Pasquale » mer lug 10, 2019 8:22 pm

    Innanzitutto, chiariamo il fatto che, dal punto di vista delle equazioni di Maxwell globali, una variazione del flusso genera una forza elettromotrice. Detto in parole povere, una forza elettromotrice è la possibilità di creare una corrente quando questa sia esercitata su una regione di un circuito chiuso. Ad esempio, una batteria ha una forza elettromotrice, non per questo da sola genera una corrente: va prima inserita in un circuito.
    Dico questo perché nel caso che hai considerato la forza elettromotrice c'è e basta dare un'occhiata alla forza di Lorentz che, all'equilibrio, separerà in generale cariche positive e negative. D'altra parte, il teorema del flusso del campo magnetico (legge di Faraday) non ti fornisce una valida risposta semplicemente perché non hai un circuito chiuso attraverso il quale considerare il flusso del campo magnetico.

    Quindi, per quanto riguarda la tua prima domanda, l'unico campo indotto che potresti creare è quello che andrà a contrastare la forza di Lorentz e che alla fine sarà un campo di dipolo visto che la forza di Lorentz ha creato due poli carichi. Come dicevo, avendo un conduttore e non un circuito come può essere un anello, non si può parlare di flusso: flusso attraverso cosa?

    Per la seconda domanda, vale quanto detto sopra: la forza di Lorentz dovuta al moto della barretta nel campo elettrico separerà le cariche positive e negative. Quindi, in linea di principio sarebbe possibile connettere questi due poli con un filo (magari faresti passare questo filo dove non c'è il campo magnetico) e avresti una corrente.

    Infine, per la terza domanda, la prima relazione che hai scritto non è altro che quanto detto sopra: all'equilibrio avrai la forza di Lorentz (membro di destra) e un campo elettrico dovuto all'esistenza dei due poli nella barretta (membro di sinistra) che andranno a bilanciarsi. Per quanto riguarda l'ultima relazione, mi lascia un po' perplesso: stai considerando il prodotto vettore tra i campi elettrico e magnetico? Se sì, quello si chiama vettore di Poynting e non dovrebbe essere uguale a uno scalare, come sembra dal membro di destra, ma ad un vettore, appunto. Se no, cioè se quella x sta ad indicare un prodotto tra i moduli, ciò che ottieni è proporzionale alla densità di energia di un'onda elettromagnetica.

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