legge di Farady

[kekkoian]

su un conduttore di rotore agisce la forza di lorenz F=BIl responsabile della coppia ed ai suoi capi nasce una f.e.m data dalla legge di farady E=Blv=-dɸ/dt perchè il conduttore nel suo moto con velocità v cambia il flusso concatenato con la spira.

 

Benchè la legge di Faraday sia in relazione con la forza di lorenz come dimostra l' esperimento di una barra che si muove su un conduttore in un campo magnetico omogeneo aumentando la supeficie del flusso, QUESTO NON CENTRA NULLA TRA LA FEM IN UN CONDUTTORE DI ROTORE E LA FORZA DI LORENZ CHE AGISCE SUL CONDUTTORE.

 

INVECE QUESTA COSA SOLO A ME HA FATTO CONFUSIONE??

 

scusate lo sfogo

 

 

Modificato: 20 novembre 2019 da kekkoian

[Livio Orsini]

Scusa ma non capisco il senso del messaggio e della discussione.

[rguaresc]

Sono due legge fisiche indipendenti.

 

Se il conduttore in movimento è interrotto, senza corrente, si ha solo la fem di Faraday; generatore a vuoto
Se il conduttore è percorso da corrente e non si muove si ha solo la forza di Lorenz; motore bloccato.

 

nelle macchine reali ci sono entrambe, l'interdipendenza deriva dal fatto che la fem di Faraday influenza la corrente e quindi la forza di Lorenz. A sua volta la forza influenza la velocità del conduttere e quindi la fem.

 

 

Modificato: 20 novembre 2019 da rguaresc

[kekkoian]

io volevo solo avere conferma che benchè dalla fisica la legge di faraday sia in relazione con la forza di lorenz,

 

la forza di lorenza che agisce su un conduttore di rotore non centra nulla con la forza elettromotrice che nasce ai suoi capi per effetto della rotazione.

 

 

 

 

[Sandro Calligaro]

Non so se ho capito qualcosa della domanda...

 

Le due cose, comunque, sono legate, eccome: sono due facce della stessa medaglia, una (la tensione indotta) rappresenta l'effetto della parte meccanica su quella elettrica, l'altra (la forza di Lorenz) rappresenta l'effetto della parte elettrica su quella meccanica. I due "sottosistemi" sono accoppiati tramite quei due effetti.

 

Inoltre, o infatti, (al netto delle perdite) la potenza elettrica fornita come tensione indotta (derivata del flusso nel tempo) per corrente è pari alla potenza meccanica (forza per velocità o coppia per velocità angolare). La stessa uguaglianza tra le potenze (elettrica e meccanica) vale se si inverte il verso della potenza (cioè per un generatore).

Modificato: 20 novembre 2019 da Sandro Calligaro

[kekkoian]

17 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

Scusa ma non capisco il senso del messaggio e della discussione.

 

rguaresc mi ha capito, anche se l' affermazione

13 minuti fa, rguaresc ha scritto:

Sono due legge fisiche indipendenti.

 

non è esatta visto che dalla fisica lo sono, ma nel fenomeno descritto non sono in relazione dal punta di visto della definizione fisica mentre inceve lo sono dal punta di vista dell' interdipendenza da egli descrutto:

15 minuti fa, rguaresc ha scritto:

l'interdipendenza deriva dal fatto che la fem di Faraday influenza la corrente e quindi la forza di Lorenz. A sua volta la forza influenza la velocità del conduttere e quindi la fem

 

Grazie

[kekkoian]

Connection to Lorentz force

Conducting bar moves to the right on conducting rails in homogeneous field B. Surface grows with v. Lorentz force is downward and gives an electric current i_ind in clockwise direction around the closed circuit.

It is instructive to derive Faraday's law from the Lorentz force for a special case. To that end an experimental setup is depicted in the figure on the right. A conducting bar of length a moves in positive x direction over two parallel pairs of conducting rails. The speed v of the bar is constant. The whole setup is placed in a homogeneous magnetic field B = μ₀H (we are using SI units) that points toward the reader, i.e., in positive z-direction. Homogeneity means that everywhere in the plane of drawing a magnetic field B of the same strength points toward the reader (parallel to the z-axis).

The magnetic field is constant, but the surface S increases linearly in time

The vector B points in positive z-direction and so does the normal to S,

The time-dependence of the growing flux is solely due to the time-dependence of the growth of the surface. The time derivative of the magnetic flux in the figure is positive and equal to

The Lorentz force (in SI units) is the cross product,

where e_y is a unit vector along the y-axis. In order to obtain the electromotive force (EMF) one must integrate the inner product of electric force with path, F_Lor⋅dl, counter-clockwise around the circuit consisting of: the moving bar, the two pairs of unmoving rails and the unmoving conductor containing the ampmeter. The integration is counter-clockwise because of the right-hand screw rule applied to the direction of B. Except for the moving bar, where the force is constant and non-zero, there is no force in the circuit. The constant force acts over the length a of the moving bar and gives an EMF equal to force times path length,

From equations (1) and (2) follows

which indeed is Faraday's law of magnetic induction.

The EMF gives a current i_ind in the direction of the Lorentz force, i.e., in a clockwise direction in the plane of drawing (the x-y plane). By Biot-Savart law a current gives a circular magnetic field. The current i_ind has a tangent vector in the x-y plane that is in negative z-direction. Hence B_ind opposes B, in accordance with Lenz' law.

[kekkoian]

mi dispiace che il dubbio che mi affliggeva abbia colpito solo me, evidentemente solo io ho avuto questa confusione e non voglio farvi perdere tempo per questo elimino il post.

 

Post eliminato

 

 

 

 

Modificato: 20 novembre 2019 da kekkoian

[Livio Orsini]

3 ore fa, kekkoian ha scritto:

rguaresc mi ha capito, anche se l' affermazione

 

Beato lui

Comunque anche Sandro Calligaro scrive:

3 ore fa, Sandro Calligaro ha scritto:

Non so se ho capito qualcosa della domanda...

 

 

Comunque la discussione non è tua, ma del forum.

La lasciamo aperta perchè potrebbe interessare qualcun altro.

[kekkoian]

17 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

La lasciamo aperta perchè potrebbe interessare qualcun altro.

 

come può essere di interesse se non è chiaro quello che scrivo?

 

Non ti è mai capitato di trovarti confuso nel comprendere un argomento? o sei solo confuso quando leggi i miei post?

 

Ammesso che anche tu non da esperto ma da studente non abbia fatto immediata chiarezza nel comprendre un argomento, non hai forse sbattuto la testa per cercare di diradare la nebbia e magari sei finito per fare più confusione di prima? Magari no buon per te ma non ho vergogna a dire che a me capita.

E allora quando finalmente ti sei tolto quel granello di sabbia non hai esclamato EUREKA!!?

Ma perchè a lungo ti sei tormentato hai ancora paura di aver dato una falsa risposta e allora cerchi un consenso o quanto meno una commiserazione.

 

 

 

[Livio Orsini]

20 minuti fa, kekkoian ha scritto:

come può essere di interesse se non è chiaro quello che scrivo?

 

Ma son molto chiare le risposte, ed anche molto interessanti.

 

21 minuti fa, kekkoian ha scritto:

Non ti è mai capitato di trovarti confuso nel comprendere un argomento?

 

Certamente, però cerco di porre domande in modo comprensibile anche agli interlocutori.

 

Comunque non alcuna intenzione di farmi trascinare in una polemica sterile ed inutile.

Se hai altre domande/problemi chiedi pure, altrimenti astienti per favore.

[kekkoian]

provo a riformulare la domanda:

 

perché rguaresc ha detto che forza di lorenz e legge di faray sono due leggi fisiche indipendenti mentre su wikipedia c e un bell esempio che dimostra il contrario?

10 ore fa, rguaresc ha scritto:

Sono due legge fisiche indipendenti.

 

9 ore fa, kekkoian ha scritto:

Connection to Lorentz force

Grazie Livio

[Livio Orsini]

A me sembra che Sandro Calligarolo abbia spiegato chiaramente.

[kekkoian]

Sandro Calligaro ha detto che forza di Lorenz e Forza elettromotrice sono legate fra di loro nell' applicazione dei motori elettrici e non ha fatto cenno al modo in cui sono collegate dal punto di vista fisico-chimico descritto dall' esperimento che ho trovato su wikipedia e che ho postato più in alto eppure anche li si parla di questa interrelazione.

 

Se ad uno gli dici: guarda che forza di lorenz e forza elettromotrice sono collegate nel modo descritto da Calligaro, poi quello va su wikipedia e vede quell' esperimento, allora potrebbe pensare: ah anche qui si parla di questa interrelazione tra forza elettromotrice e forza di lorenz, sarà la stessa cui Sandro faceva riferimento, i fenomeni in gioco si chiamano con lo stesso nome......e invece no!! perchè se interpreti quest' interrelazione nel modo descritto dall' esperimento, il motore non gira più!

 

La mia confusione nasce da questo.

 

 

Modificato: 21 novembre 2019 da kekkoian

[kekkoian]

evidentemente la forza di lorenz di cui si parla nell' esperimento non è la stessa responsabile della coppia perchè nell' esperimento la forza di lorenz nasce per effetto nel moto del conduttore mentre nei motori elettrici la forza di lorenz è in essere anche se il conduttore è fermo.

Per effetto della rotazione del conduttore poi nascerà evidentemente un' altra forza di lorenz che è questa invece in relazione con la forza elettromotrice dal punto di vista fisico-chimico e non elettro-meccanico come la prima.

 

 

[Sandro Calligaro]

Era da parecchio che volevo risponderti, avevo anche iniziato, ma poi non ho avuto tempo di finire...

 

L'esempio a me sembra un po' fuorviante, specialmente perché esprime come forza qualcosa che, in realtà è una forza specifica, in fin dei conti campo elettrico.

Non avevo mai considerato che le due cose (forza di Lorentz e legge di Faraday-Neumann-Lenz) fossero così intimamente legate, ma la cosa ha senso, se guardata dal giusto punto di vista.

 

Ritornando all'esempio, si sta considerando un conduttore dove non c'è corrente, ma che si muove. Le cariche presenti nel conduttore, a causa dello spostamento meccanico dello stesso, si trovano ad una certa velocità (pur non essendoci corrente, perché la velocità relativa della carica nel conduttore è zero), e per questo sono sottoposte ad una forza che le spinge (se sono cariche positive) verso il basso.

Questo è l'elemento che manca nelle equazioni riportate sopra, e non mi sembra un dettaglio trascurabile. In pratica, loro sottintendono che la forza è una forza specifica (per unità di carica). Il caso vuole che, sfogliando un libro di elettrotecnica, in questi giorni abbia trovato proprio questa "forza specifica" introdotta e messa in relazione alla legge di Faraday. La cosa buona, nel libro che ho sottomano, è che usano la lettera E, per questa "forza specifica" (la stessa che usano per il campo elettrico, non a caso) e dicono rispetto a cosa è specifica, cioè rispetto all'unità di carica.

F = q E = q v x B

 

Secondo me, poi, nell'esempio c'è una specie di paradosso: se c'è forza che agisce sulla carica nel conduttore (che come si sa è "libera", può spostarsi), allora ci sarà corrente (ma questo non emerge).

A quel punto, la velocità della carica (vettore) non sarà più la stessa, cioè solo orizzontale. Infatti, sempre considerando la forza di Lorentz, ma applicandola alla componente di velocità in verticale (in giù, per un portatore di carica positiva ipotetico), cioè alla presenza di corrente, si trova una forza che tende a frenare il movimento del conduttore (supponendo che la forza applicata lateralmente sulla carica si trasferisca al conduttore, visto che questo "confina" la carica.

 

 

La situazione che normalmente si analizza per la conversione elettro-meccanica è, invece, quella in cui nella spira (o nel tratto di conduttore) scorre corrente, quindi la velocità è proprio quella dovuta allo scorrere della carica (velocità relativa rispetto al conduttore). Anche in quel caso, come sappiamo, i due effetti convivono, cioè si formerà una tensione ("forza contro-elettro-motrice"), dovuta al movimento del conduttore. I due fenomeni tenderebbero a contrastarsi, cioè lo spostamento tende a contrastare la corrente (generando una tensione che tenderebbe a ridurre quella corrente), la corrente tende a contrastare lo spostamento (causando una forza che tende a ridurre la velocità).

 

Grazie per lo spunto interessante!