AUTOINDUZIONE e MUTUA INDUZIONE

Circuito elettrico e linee di forza campo magneticoSe in un circuito è presente un componente in grado si creare un campo magnetico (ad esempio un solenoide) alla chiusura del circuito, se nello stesso fluisce una corrente alternata, avremo l'insorgere di un campo magnetico variabile nel tempo e il flusso dello stesso attraverso la superficie concatenata col circuito risulterà essere variabile .
Detta variazione del flusso darà origine ad una f.e.m che si sommerà a quella propria del circuito.

Questo fenomeno prende il nome di autoinduzione.

L'autoinduzione si manifesta in ogni circuito percorso da corrente alternata, anche se risulta semplice analizzare questo effetto nel caso di un circuito del tipo RL (resistivo-induttivo) In presenza di un solenoide avremo che lo stesso darà origine ad una contro forza elettromotrice

Δ V - d Φ(B) / dt = i R

Nel caso del solenoide abbiamo

B =
μo Ni

Lungh.

Il flusso uscente dalla supeficie di una spira sarà:

Φ(B)
= -
μo N i

Lungh.
s

E pertanto il flusso totale uscente dalle N spire sarà:

Φ(B)
= -
μo N i

Lungh.
Ns

 dove:

μ o costante di permeabilità magnetica nel vuoto
N Numero delle spire
i Intensità della corrente che fluisce nel circuito
Lungh. Lunghezza del solenoide
s superficie concatenata da una spira del solenoide

Chiameremo coefficiente di autoinduzione L il prodotto di tutte le costanti presenti:

L =
μo N2 s

Lungh.

da cui

Φ(B) = L i

e pertanto la variazione del flusso dipenderà unicamente dalla variazione dell'intensità della corrente nel tempo.

d Φ(B)

dt
= L
di

dt

Quanto ricavato ha validità più generale. Qualsiasi circuito in cui fluisce una corrente alternata darà origine all'autoinduzione, anche se non sarà semplice determinare il valore del coefficiente di autoinduzione.

MUTUA INDUZIONE

mutua induzioneConsiderando due circuiti percorsi da corrente di intensità variabile nel tempo, ognuno di tali circuiti  originerà un campo magnetico variabile in grado non solo di influenzare il comportamento elettrico nel circuito di cui fanno parte, ma anche quello dell'altro circuito. Ogni circuito risulterà pertanto sottoposta all'azione di tre f.e.m.: quella del generatore, quella dovuta all'autoinduzione  e quella dovuta alla mutua induzione e  quindi:

f.e.m.= ΔV - L di1/dt - M21 di2/dt