Tensione elettrica, spazzole in moto.

[ralf86]

Come fa nel video a generare tensione solo muovendo le spazzole e lasciando disco e magnete fermi?
Come si può spiegare con le leggi dell'elettromagnetismo che si studiano a Fisica 2?

Video, minuto 2:05
https://youtu.be/gduYoT9sMaE

[mgrau]

Faccio un'ipotesi. Quando muovi le spazzole, si può immaginare il circuito come se fosse chiuso, fra le due spazzole, da un filo che le collega. In questo caso, se il campo magnetico è diretto - o ha una componente diretta - come l'asse di rotazione, verticale, nel filo che collega le spazzole si genera una fem indotta.
Ammetto che è un po' tirata per i capelli... per esempio, cosa succederebbe se, invece del disco, ci fosse una raggiera di fili separati fra loro e toccati successivamente dalle spazzole? Mah...

[ralf86]

Ciao mgrau. L'ipotesi funzionerebbe se assumi che le due spazzole trascinino in moto gli elettroni del disco e che stanno nel segmento che collega le spazzole. Campo magnetico verticale, velocità degli elettroni tangenziale, formula forza di Lorenz e ottieni la fem radiale.
Il problema è che stento a credere che le spazzole possano trascinare in moto tangenziale gli elettroni del disco

[RenzoDF]

"ralf86":Come fa nel video a generare tensione solo muovendo le spazzole ...

Direi che se vedi il circuito in questo modo

[fcd="fig.1"][FIDOCAD]
FJC C 1.0
FJC A 0.3
FJC B 0.1
LI 22 17 44 17 0
LI 44 17 44 30 0
LI 22 19 33 19 0
LI 33 19 33 30 0
EV 16 16 20 20 0
LI 18 16 18 14 0
LI 18 14 22 14 0
LI 22 14 22 17 0
LI 18 20 18 22 0
LI 18 22 22 22 0
LI 22 22 22 19 0
TY 16 14 2 1 0 0 0 * +
SA 33 17 0
SA 44 17 0
LI 38 27 39 29 2
TY 38 20 3 2 0 0 2 * B
EV 28 11 38 47 2
LI 38 27 37 29 2
LI 34 30 43 30 15
FCJ 0 0 3 2 2 0
SA 33 30 15
SA 44 30 15
TY 32 13 3 2 0 0 15 * A
TY 32 31 3 2 0 0 15 * C
TY 17 16 3 2 0 0 15 * V
TY 43 31 3 2 0 0 15 * K
TY 43 13 3 2 0 0 15 * H[/fcd]
la spiegazione di tutti i "casi" esposti nel video sia semplice.

[ralf86]

Renzo, è solo il caso con sole spazzole in movimento che non mi torna.
Gli elettroni nel disco hanno velocità nulla perché il disco è fermo quindi su di loro non c'è alcuna forza di Lorenz...
Calcoleresti la emf nel caso solo spazzole in moto, basandoti sul tuo schema e ipotesi di campo magnetico uniforme costante e ortogonale al disco?

[RenzoDF]

"ralf86":Renzo, è solo il caso con sole spazzole in movimento che non mi torna.

Scusa ma se gli altri casi ti tornano, non capisco come non possa tornarti il solo movimento delle spazzole; potresti per esempio dirci come ti spieghi il caso 3 e il 4?

[ralf86]

È la forza di Lorentz sul tratto AH che "spinge" gli elettroni e quindi genera corrente? Se il tratto AH fosse molto più in alto e lontano dal disco e dal magnete allora confermi che anche il campo magnetico sul tratto AH sarebbe più debole e quindi più debole sarebbe la corrente (a parità di moto delle spazzole)?

[RenzoDF]

Sì, la tensione (non la corrente) viene indotta anche nel tratto AH, così come nei tratti verticali HK e in particolare nel tratto AC, qualora AH fosse allontanato dal disco.