{"id":2593,"date":"2006-09-27T00:00:00","date_gmt":"2006-09-26T22:00:00","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"2593","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/2593\/","title":{"rendered":"Esiste il modo di convertire un’onda elettromagnetica in corrente elettrica?\r\nSe esiste vorrei una breve descrizione di come puo’ essere possibile."},"content":{"rendered":"

La generazione di corrente elettrica a partire da un campo elettromagnetico non solo \u00e8 possibile ma \u00e8 alla base del funzionamento di molti apparecchi che ci circondano ed assume fondamentale importanza nel nostro progresso tecnologico. L\u2019alternatore, la dinamo, le antenne, sono solo alcune delle applicazioni pratiche che sfruttano il fenomeno sul quale verte la tua domanda, detto dell\u2019induzione elettromagnetica<\/em>. <\/p>\n

L\u2019induzione elettromagnetica \u00e8 regolata dalla legge di Faraday-Neumann-Lentz, o legge di Faraday-Henry. Immaginiamo una superficie aperta, attraversata dalle linee di forza di un campo magnetico. Se questo campo non varia nel tempo, si ha un flusso magnetico costante e non avviene l\u2019effetto di induzione elettromagnetica. Se invece il campo magnetico varia, cambia nel tempo anche il flusso magnetico attraverso la superficie considerata e si verifica l\u2019induzione: la generazione di un campo elettrico, altrimenti assente. In presenza di un conduttore elettrico, tale campo elettrico fa muovere i suoi elettroni liberi e si ottiene lo scorrimento di una corrente elettrica. <\/p>\n

Un esempio semplice render\u00e0 il fenomeno pi\u00f9 chiaro!
Muovendo una calamita possiamo ottenere facilmente un campo magnetico variabile nel tempo. Poniamo davanti alla calamita in movimento una spira (un circuito chiuso) di materiale conduttore (per esempio rame): il campo elettrico che si genera per induzione fa muovere gli elettroni liberi della spira, e si ottiene in essa lo scorrimento di una corrente elettrica.
Alla spira di rame si pu\u00f2 collegare un galvanometro, cio\u00e8 un misuratore di corrente elettrica. Quando la calamita \u00e8 mantenuta ferma il campo magnetico \u00e8 costante, il flusso attraverso la spira \u00e8 costante, ed il galvanometro non misura alcuna corrente. Quando la calamita \u00e8 in movimento, la variazione del flusso magnetico che ne consegue provoca uno scorrimento di corrente nella spira, che viene rilevata dal galvanometro.
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La forza elettromotrice si pu\u00f2 indurre nella spira anche tenendo ferma la calamita e muovendo la spira. Oppure ancora muovendo sia la spira sia la calamita (non alla stessa velocit\u00e0 e nella stessa direzione!). <\/p>\n

La produzione dell\u2019energia elettrica che arriva nelle nostre case, avviene in modo simile a quello descritto nel semplice esempio del magnete e della spira.
Nelle centrali idroelettriche, la caduta dell\u2019acqua lungo un condotto fa girare le turbine che azionano un alternatore, il quale \u00e8 in definitiva un grande magnete che viene fatto ruotare di fronte a delle spire di rame: ed in esse, per induzione elettromagnetica, si genera una corrente elettrica.
Nelle centrali che bruciano combustibili fossili (carbone, petrolio), il calore ottenuto viene usato per far bollire dell\u2019acqua. Il vapore acqueo, avendo alta temperatura e velocit\u00e0, fa muovere le turbine degli alternatori e per induzione si ottiene energia elettrica.
Il fenomeno dell\u2019induzione \u00e8 sfruttato anche nella produzione di energia elettrica a partire da energia atomica (fissione e fusione nucleare), dal vento, ecc. <\/p>\n

Lo spazio che ci circonda \u00e8 pervasa di informazioni trasmesse mediante onde elettromagnetiche da un punto all\u2019altro della terra, o da e verso lo spazio: trasmissioni radiofoniche, televisive, telefonate, internet\u2026 Se possediamo l\u2019apparecchio giusto possiamo afferrare queste informazioni, rilevandole mediante l\u2019antenna ricevente e poi decifrandole elettronicamente. L\u2019antenna ricevente sfrutta proprio il fenomeno dell\u2019induzione elettromagnetica: le onde elettromagnetiche la investono, ed in essa si genera corrente elettrica. <\/p>\n

Il fenomeno dell\u2019induzione funziona anche \u201cal contrario\u201d: non solo campi magnetici variabili generano in un conduttore elettrico correnti elettriche variabili, ma anche correnti elettriche variabili che scorrono in un conduttore elettrico creano nello spazio circostante un campo magnetico.
Ad esempio un\u2019antenna trasmittente, percorsa da una corrente elettrica che varia nel tempo, genera per induzione nello spazio circostante un\u2019onda elettromagnetica…la quale si propaga trasportando le nostre informazioni ed i nostri messaggi, fino a raggiungere un\u2019antenna ricevente. <\/p>\n

La struttura delle antenne cambia molto a seconda del tipo di applicazione e della frequenza di impiego. A frequenze pi\u00f9 basse le antenne sono prevalentemente costituite da dipoli, fili, tralicci metallici; alle frequenze delle microonde e delle onde millimetriche i radiatori pi\u00f9 diffusi sono fessure, trombe; salendo in frequenza i metalli possono essere sostituiti da materiali dielettrici. Se \u00e8 richiesta un\u2019elevata capacit\u00e0 di direzionare la radiazione (per esempio nelle applicazioni radar, satellitari, radioastronomiche, o nei ponti radio) le antenne sono costituite da schiere di elementi radianti, oppure da strutture focalizzanti di tipo ottico come riflettori e lenti. Nonostante la grande variet\u00e0 di forme e dimensioni, i concetti su cui si basa il funzionamento delle antenne sono identici e l\u2019induzione elettromagnetica gioca sempre un ruolo fondamentale.
Non \u00e8 necessario che un circuito conduttore sia chiuso come nell\u2019esempio della spira, perch\u00e9 in esso possa verificarsi\u00a0– per induzione elettromagnetica\u00a0– un flusso di corrente elettrica alternata. L\u2019induzione pu\u00f2 avvenire anche in una struttura aperta come quella delle antenne.
Consideriamo un\u2019antenna ricevente a dipolo, come quella posta sulle nostre automobili, che ha evidentemente un estremo in circuito aperto. Gli elettroni liberi del conduttore di cui il dipolo \u00e8 costituito vengono indotti a muoversi dai campi elettromagnetici variabili che lo investono (il movimento di cariche avviene solo in prossimit\u00e0 della superficie esterna del conduttore). Gli elettroni fluiscono dentro al ricevitore e fuori da esso alla stessa frequenza dei campi elettromagnetici in cui \u00e8 immersa l\u2019antenna. All\u2019ingresso del ricevitore si sviluppa una tensione variabile, che viene poi elaborata elettronicamente per decifrarne il contenuto informativo.
Consideriamo invece il caso di un dipolo trasmittente. Un trasmettitore fornisce in ingresso al dipolo una tensione variabile, contenente l\u2019informazione da trasmettere, che provoca il movimento di elettroni dentro e fuori dall\u2019antenna. Tale movimento di cariche induce un campo elettromagnetico nello spazio circostante il dipolo. La radiazione sottrae energia agli elettroni in movimento, la loro energia cinetica diminuisce ed essi rallentano (non dimentichiamo anche le perdite di energia cinetica dovute a collisioni con altri elettroni ed atomi): nell\u2019antenna scorre una corrente che \u00e8 massima nel punto in cui essa \u00e8 alimentata ed \u00e8 nulla all\u2019estremo in circuito aperto, oltre il quale ovviamente non potrebbe fluire. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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