- 15 apr 2021, 12:26
#10715
Invece di un altoparlante per ora lo tratto come generatore riprendendo anche il discorso sulla "Torcia di Faraday"
tanto il calcolo come altoparlante sarebbe poco differente
Premetto di trascurare il peso di tutta la parte mobile,
e parto con questa immagine
Guardando le spire nel traferro io non ci vedrei differenze sostanziali, con il problema di un conduttore lineare investito perpendicolarmente
da un campo con valore di induzione costante, tipo come descritto semplicemente ai punti 1 e 2 di qui:
http://lucianopirri.altervista.org/Fisica/appunti/Fisica091.html
per cui varrebbero le due formule una per la FEM tensione indotta,
(e=B*l*v) ...con: (e) FEM indotta, (B) induzione costante nel traferro, (l) lunghezza avvolgimento, (v) velocità di scorrimento
e l' altra per la forza di Lorentz F=B*l*I ...con: (F) forza, (B) ed (l) come nella precedente, (I) corrente nelle spire
Allora se per esempio volessi realizzare una "pompa" con (3W) di potenza assorbita, con lo sforzo costante avanti e indietro
di (7N) sulla maniglia, dovrei agire con una velocità costante avanti e indietro di (v=P/F=3/7=0.42m/s)
Mettendo per l' avvolgimento (16m) di filo ed avendo disposto per l' induzione nel traferro (B=0.7Wb/m^2)
con le formulette precedenti otterrei (e=B*l*v=.7*16*.42=4.7V) mentre la corrente nell' avvolgimento
verrebbe allora (I=P/V=3/4.7=0,63A) a conferma con l' altra formula di Lorentz (F=B*l*I=.7*16*0,63=7N valore che avevamo messo!)
La tensione generata (+-4.7V) avrebbe come funzione quella di un onda quadra, e che ad esempio avendo uno scorrimento della bobina
di (8cm=8E-2m) per ottenere la velocità impostata di (0,42m/s) occorrerebbero (f=0,42/8E-2=5.25) oscillazioni, tra avanti e indietro, al secondo
(insomma per una mano veloce!)
Infine perché quella corrente potesse passare nell' avvolgimento, occorrerebbe che la resistenza del filo sommata a quella del carico
fosse di (R=e/I=4.7/.63=7,4ohm) e che dunque perché il rendimento fosse il più possibile alto occorrerebbe ancora
che la resistenza del filo fosse assai minore o trascurabile rispetto a quella del carico, che se ad esempio di (1/10) verrebbe di (0.74ohm),
che per (16m) di filo, ci occorrerebbe un diametro dello stesso di (0.7mm), e questo calcolo lo troverete online.
Con questo pensiero in discussione non ho certo la pretesa di fare il professore, ne di averci azzeccato e poi del tutto e senza errori,
per me è un passatempo! ..e ancora ci sarebbe da vedere con altri calcoli anche la fattibilità, ma per la semplicità dei miei ragionamenti penso
chiunque con un minimo di scuola possa discuterne senza spendere troppe energie fisico-matematiche
tanto il calcolo come altoparlante sarebbe poco differente
Premetto di trascurare il peso di tutta la parte mobile,
e parto con questa immagine
Guardando le spire nel traferro io non ci vedrei differenze sostanziali, con il problema di un conduttore lineare investito perpendicolarmente
da un campo con valore di induzione costante, tipo come descritto semplicemente ai punti 1 e 2 di qui:
http://lucianopirri.altervista.org/Fisica/appunti/Fisica091.html
per cui varrebbero le due formule una per la FEM tensione indotta,
(e=B*l*v) ...con: (e) FEM indotta, (B) induzione costante nel traferro, (l) lunghezza avvolgimento, (v) velocità di scorrimento
e l' altra per la forza di Lorentz F=B*l*I ...con: (F) forza, (B) ed (l) come nella precedente, (I) corrente nelle spire
Allora se per esempio volessi realizzare una "pompa" con (3W) di potenza assorbita, con lo sforzo costante avanti e indietro
di (7N) sulla maniglia, dovrei agire con una velocità costante avanti e indietro di (v=P/F=3/7=0.42m/s)
Mettendo per l' avvolgimento (16m) di filo ed avendo disposto per l' induzione nel traferro (B=0.7Wb/m^2)
con le formulette precedenti otterrei (e=B*l*v=.7*16*.42=4.7V) mentre la corrente nell' avvolgimento
verrebbe allora (I=P/V=3/4.7=0,63A) a conferma con l' altra formula di Lorentz (F=B*l*I=.7*16*0,63=7N valore che avevamo messo!)
La tensione generata (+-4.7V) avrebbe come funzione quella di un onda quadra, e che ad esempio avendo uno scorrimento della bobina
di (8cm=8E-2m) per ottenere la velocità impostata di (0,42m/s) occorrerebbero (f=0,42/8E-2=5.25) oscillazioni, tra avanti e indietro, al secondo
(insomma per una mano veloce!)
Infine perché quella corrente potesse passare nell' avvolgimento, occorrerebbe che la resistenza del filo sommata a quella del carico
fosse di (R=e/I=4.7/.63=7,4ohm) e che dunque perché il rendimento fosse il più possibile alto occorrerebbe ancora
che la resistenza del filo fosse assai minore o trascurabile rispetto a quella del carico, che se ad esempio di (1/10) verrebbe di (0.74ohm),
che per (16m) di filo, ci occorrerebbe un diametro dello stesso di (0.7mm), e questo calcolo lo troverete online.
Con questo pensiero in discussione non ho certo la pretesa di fare il professore, ne di averci azzeccato e poi del tutto e senza errori,
per me è un passatempo! ..e ancora ci sarebbe da vedere con altri calcoli anche la fattibilità, ma per la semplicità dei miei ragionamenti penso
chiunque con un minimo di scuola possa discuterne senza spendere troppe energie fisico-matematiche