Forza elettromotrice indotta
Buongiorno, spesso mi è capitato di incontrare esercizi del tipo ''due rotaie, di resistenza trascurabile, sono collegate tramite una sbarretta conduttrice di resistenza $R$, lunghezza $l$ e massa $m$ e tra le due viene inserito anche un generatore di forza elettromotrice. Inoltre il circuito, costituito per una parte da rotaie è chiuso con la sbarretta che è l'unica ad avere resistenza $R$, è attraversato da un campo magnetico $B$ uscente e uniforme''.
Ho un dubbio riguardo la $fem$ indotta: siccome il generatore eroga corrente, in questo circuito subentra, a causa del moto della sbarretta per la forza di Lorentz, una $fem$ indotta. Ma com'è il suo segno?
Io opero in questo modo: prendo un verso di riferimento positivo per l'asse x, asse di moto della sbarretta, e uno, entrante o uscente, per il flusso, cioè per dire se il flusso di $B$ è positivo o negativo. Poi con Faraday determino la $fem$ indotta e come capisco il suo segno?
Poi dico questo: l'equazione del circuito deve essere valida per qualsiasi verso della velocità, cioè in base al segno, + o -, della $fem$ che inserisco in questa equazione, in ogni caso deve essere verificato ad esempio che con velocità positiva la $fem$ si oppone al generatore quindi deve venire $V-fem=iR$, mentre se tipo la velocità è negativa la $fem$ non si oppone quindi nell'equazione del circuito verrà $V+fem=iR$, dove $V$ è la differenza di potenziale ai capi del generatore. Va bene ragionare così? Oppure scrivo l'equazione del circuito in base al caso che ho, cioè se la $fem$ induce una corrente che si oppone al generatore scrivo direttamente $V-fem=iR$ senza pensare agli altri casi?
Ho un dubbio riguardo la $fem$ indotta: siccome il generatore eroga corrente, in questo circuito subentra, a causa del moto della sbarretta per la forza di Lorentz, una $fem$ indotta. Ma com'è il suo segno?
Io opero in questo modo: prendo un verso di riferimento positivo per l'asse x, asse di moto della sbarretta, e uno, entrante o uscente, per il flusso, cioè per dire se il flusso di $B$ è positivo o negativo. Poi con Faraday determino la $fem$ indotta e come capisco il suo segno?
Poi dico questo: l'equazione del circuito deve essere valida per qualsiasi verso della velocità, cioè in base al segno, + o -, della $fem$ che inserisco in questa equazione, in ogni caso deve essere verificato ad esempio che con velocità positiva la $fem$ si oppone al generatore quindi deve venire $V-fem=iR$, mentre se tipo la velocità è negativa la $fem$ non si oppone quindi nell'equazione del circuito verrà $V+fem=iR$, dove $V$ è la differenza di potenziale ai capi del generatore. Va bene ragionare così? Oppure scrivo l'equazione del circuito in base al caso che ho, cioè se la $fem$ induce una corrente che si oppone al generatore scrivo direttamente $V-fem=iR$ senza pensare agli altri casi?
Risposte
Scelto il verso positivo per il flusso, il verso per la fem fornita dalla legge di FNL[nota]Ora chiamata "regola del flusso".[/nota] (segno compreso) è quello relativo alla rotazione di una vite che viene avvitata nel verso scelto positivo per il flusso.
Si questo lo sapevo, ma se c'è anche un generatore nel circuito, il verso della fem indotta si identifica se essa si oppone o no al generatore? E il segno della fem del generatore dipende dal verso che ho preso positivo per il flusso e quindi anche per la fem indotta?
La scelta per il verso del flusso è completamente arbitraria (dualmente a quanto avviene per la scelta del verso di una corrente) e da questo verso, come detto, discende quello della fem ottenuta via "regola del flusso".
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