Elettrodinamica - induzione - induzione per variazioni temporali | |
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L'induzione per variazioni temporali | |
Il coefficiente d'autoinduzione L | |
L'autoflusso |
Come provato da Oersted nel 1820, un filo conduttore percorso da corrente elettrica è sorgente di un campo magnetico. In particolare le sue linee di forza sono concentriche al conduttore stesso. Considerando un circuito come quello in figura (un filo con diverse spire percorso dalla corrente erogata da una batteria), esso produce nello spazio un campo magnetico non uniforme, ma costante nel tempo se la corrente non cambia d'intensità.
A tale campo magnetico è associabile un flusso F concatenato con il circuito elettrico. Se esso presenta, come in questo caso, tante spire una dietro l'altra, il flusso F totale è pari a quello concatenato con una singola spira per il numero N delle spire, indipendentemente dal fatto che è il circuito stesso ad essere sorgente del campo magnetico. Si parla dunque di autoflusso concatenato con il circuito.
Si può dimostrare che, in assenza di altre sorgenti esterne di campo magnetico e in presenza di un mezzo con permeabilità magnetica lineare, sussiste una corrispondenza diretta tra la corrente elettrica e il flusso concatenato F attraverso un paramentro L che prende il nome di coefficiente d'autoinduzione del circuito. Esso dipende solo dalla forma del circuito elettrico e dalle proprietà magnetiche del mezzo ed è costante se il circuito è indeformabile.
Espressioni di L per casi particolari | |
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Tipo circuito | Espressione |
Solenoide toroidale snello di sezione S, N spire e raggio medio rmedio | L = (mN2S)/(2prmedio) |
Solenoide rettilineo lungo l, con N spire, sezione S e l2 >> S | L = mN2S/l |