Metamorfosi proteiforme La metamorfosi nelle arti e nelle scienze

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Infine Maxwell (14), tentando di unificare in modo organico i due fenomeni, formulò le omonime equazioni che descrivono in pieno i fenomeni magnetici e elettrici. Sono qui rappresentate nel caso generale. 3.1.2 Il campo elettromagnetico Per capire cosa sia il campo elettromagnetico bisogna avere il concetto di campo. Oggi, il concetto di campo, sconosciuto ai tempi di Galileo e Newton, costituisce il punto di partenza per lo studio di molti fenomeni fisici fondamentali, e consente di evitare l’errore di credere che la forza di attrazione o di repulsione sia generata da una sola delle due cariche che interagiscono, mentre l’altra ne subisce gli effetti. Allora si pongono delle domande come conseguenza della precedente affermazione: come si trasmettono le forze? Per contatto o azione a distanza? Un corpo dotato di carica elettrica è attirato da un altro corpo elettrizzato con carica di segno diverso non perché da esso parta una qualche forza di attrazione, ma perché esso genera un campo in cui tutti i corpi di segno elettrico opposto tendono ad avvicinarsi a esso. Il fenomeno dell’attrazione quindi è dovuto non all’oggetto ma allo spazio in cui si trova. Il campo elettromagnetico è l’interazione tra il campo elettrico e quello magnetico, e questo si può facilmente osservare anche nel caso di una bussola; avvicinando, infatti, una bussola a un filo percorso da corrente elettrica si vede che l’ago magnetico tende a disporsi in posizione trasversale rispetto al filo. Questo fenomeno si può spiegare con il fatto che una carica in moto crea un campo magnetico. 3.1.3 L’Induzione elettromagnetica Il fatto che sta alla base della teoria elettromagnetica è la simmetria dell’interazione, cioè nel caso dell’interazione tra un magnete e un filo percorso da corrente il magnete agisce sulla corrente, e viceversa la corrente agisce sul magnete. In particolare se un filo avvolto a spirale, percorso da corrente, e immerso in un campo magnetico comincia e continua a ruotare finché c’è un campo magnetico. Per la situazione di simmetria, se un filo a spirale, non percorso da alcuna corrente elettrica è immerso in un campo magnetico e lo si fa ruotare si genera una corrente elettrica. (1) (2) (3) (4) 17
Dalla legge di Faraday-Neumann , si deduce che la forza elettromotrice autoindotta è data dalla formula , 18 Questo fenomeno è importantissimo perché ci consente di trasformare l’energia meccanica in energia elettrica come per esempio negli alternatori. Nella sua forma più semplice l’alternatore consiste in una spira a forma di rettangolo, che è immersa in un campo magnetico ed è vincolata a ruotare intorno a un asse perpendicolare alle linee di campo. Mentre ruota, la spira cambia continuamente orientazione rispetto alla direzione del campo magnetico. Questo fa sì che il flusso di campo attraverso la spira cambi continuamente, generando una forza elettromotrice indotta. La forza elettromotrice può inoltre essere autoindotta. Infatti se in un circuito varia la corrente elettrica, si ha una variazione anche del flusso del campo magnetico. Quindi in esso si genera una corrente che, essendo indotta nello stesso circuito che la provoca, si dice appunto autoindotta. dove è la variazione d’intensità di corrente che si ha nell’ intervallo di tempo . La costante L si chiama coefficiente di autoinduzione o induttanza del circuito. Si tratta di una proprietà caratteristica del circuito e della sostanza in cui è immerso, definita dalla relazione Φ=Li,
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