Induzione

L’induzione magnetica è il fenomeno per cui una variazione del campo magnetico attorno a un filo conduttore induce in questo una corrente elettrica.

Quando immergiamo in un campo magnetico fili e bobine ecco che questi si caricano elettricamente.

La corrente è detta corrente indotta.

L’intensità della corrente indotta aumenta se aumenta il numero di spire della bobina e se aumenta la velocità con cui la bobina attraversa il campo magnetico.

Un modo per produrre una variazione di campo magnetico consiste nell’avvicinare o nell’allontanare un magnete da un circuito.

L’intensità della corrente indotta sarà tanto maggiore quanto più rapida sarà la variazione del campo magnetico.

Per determinare il verso della corrente indotta si può usare la legge di Lenz, scienziato russo vissuto tra il 1804 e il 1865 e dice:

“La corrente indotta in un circuito ha verso tale da produrre un campo magnetico che tende ad opporsi alla variazione del campo magnetico che l’ha generata”.

Questa legge è una conseguenza del principio di conservazione dell’energia. 

L’energia elettrica indotta non si crea dal nulla, ma deriva dal lavoro necessario per mantenere il movimento del magnete rispetto al conduttore.

Quindi il fenomeno dell’induzione elettromagnetica permette di trasformare l’energia meccanica in energia elettrica.

Un alternatore è un dispositivo che consente di generare corrente elettrica grazie all’induzione elettromagnetica.

L’induzione elettromagnetica viene sfruttata per produrre corrente elettrica su scala industriale.

Con un campo magnetico uniforme e immobile si possono creare correnti indotte facendo ruotare una spira tra i poli di un grande magnete. Nella spira si forma una corrente indotta che è  più intensa se si aumenta la velocità di rotazione della spira.

È importante variare l’intensità del campo magnetico e cambiare la direzione rispetto al circuito.

Il  numero  di  volte  in  cui  la  corrente  alternata  cambia verso in un secondo è detto frequenza della corrente. 

Nel Sistema Internazionale la frequenza è misurata in Hertz (Hz).

Gli alternatori possono essere di varie dimensioni:

• Grandi alternatori sono utilizzati nelle centrali elettriche per convertire energia elettrica in moto rotatorio delle turbine;
• Medi alternatori si utilizzano nelle automobili per sfruttare l’energia meccanica del motore e ricaricare la batteria di energia elettrica
• Piccoli alternatori sono utilizzati nelle biciclette per mettere in funzione i fari sfruttando il movimento rotatorio della ruota. Sono chiamati dinamo.

La corrente alternata è costituita da cariche in continua oscillazione avanti e indietro nel filo conduttore.

La corrente alternata ha un’intensità variabile in valore e verso a differenza della corrente continua prodotta dalle pile che ha un’intensità costante e sempre dello stesso verso.

Nella corrente alternata non si può parlare di polo positivo e polo negativo, come invece si fa nella corrente continua, perché la polarità si inverte fino a cento volte al secondo. Per questo è indifferente il modo in cui si inserisce la spina nella presa di corrente.

L’intensità della corrente alternata varia con regolarità tra +I_max e –I_max’ descrivendo nel piano cartesiano una curva chiamata sinusoide.

L’intensità della corrente continua invece è costante nel tempo e nel piano cartesiano descrive una retta orizzontale.

Anche la tensione di una corrente alternata varia tra i valori +V_max e –V_max’