Elettrodinamica - induzione - induzione per variazioni temporali | |
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L'induzione per variazioni temporali | |
Il coefficiente di mutua induzione M |
Si consideri il sistema in figura. Si tratta di due solenoidi di filo conduttore di diversa lunghezza e numero N di spire con nuclei caratterizzati da una certa permeabilità magnetica m (potrebbe trattarsi anche del vuoto o dell'aria). Il circuito sia isolato magneticamente da altre sorgenti esterne di campo magnetico.
Trascurando per il momento quele dei due circuiti sia collegato alla batteria e quele al galvanometro, il campo magnetico prodotto da uno dei due circuiti percorso da una certa corrente elettrica determina un flusso concatenato F1,2 con qualsiasi altro circuito presente nella zona in cui agisce il campo magnetico di cui il primo circuio è sorgente. Analogo discorso vale per il secondo circuito: esso produrrà un flusso concatenato F2,1 con il primo circuito. Si può dimostrare che valgono le relazioni di proporzionalità F1,2 = Mi1 e F2,1 = Mi2. Il termine M si chiama coefficiente di mutua induzione e ingloba tutti i fattori geometrici (forma e posizione relativa) e la dipendenza dal mezzo.
Si può inoltre dimostrare che, detti L1 e L2 i coefficienti di autoinduzione dei circuiti, M = K(L1L2)0,5. Il termine K viene chiamato fattore di accoppiamento e il suo valore assoluto è sempre minore di uno.
Per il circuito in figura il coefficiente di mutua induzione è M = mn1n2S1, se n1 e n2 sono il numero di spire per unità di lunghezza ed S1 la sezione del nucleo più piccolo di permebilità magnetica m.