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Solenoide

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simbolo del solenoide

Rappresentazione di un solenoide

Applicazioni del solenoide

Un solenoide (da σωλην (solen): tubo, condotto, canale) è una bobina di forma cilindrica formata da una serie di spire circolari molto vicine fra loro e realizzate con un unico filo di materiale conduttore.

Il solenoide è uno strumento solitamente usato come induttore per lo studio e le applicazioni dell'elettromagnetismo.

Indice [nascondi]

1 Funzionamento

2 Coefficiente di autoinduzione

3 Energia magnetica

4 Curiosità

5 Voci correlate

6 Altri progetti

[modifica] Funzionamento

Facendo passare una corrente elettrica di intensità I nel filo, si viene a creare un campo magnetico dentro e fuori il solenoide direttamente proporzionale al numero totale delle spire, all'intensità di corrente ed inversamente proporzionale alla lunghezza del solenoide. Nel caso di un solenoide di questo tipo, posto in un mezzo, il modulo del vettore induzione magnetica interna al solenoide risulta essere:

dove è il numero totale delle spire, μ la permeabilità magnetica del mezzo, la lunghezza del solenoide e n il numero di spire per unità di lunghezza. All'esterno del solenoide, a distanze sufficientementi grandi, il campo di induzione magnetica si annulla.

Se il solenoide è posto nel vuoto la permeabilità magnetica μ del mezzo va sostituita con quella del vuoto μ0, che vale .

Se il solenoide è molto lungo rispetto al diametro delle spire, il campo magnetico che si crea all'interno è parallelo all'asse del solenoide. La direzione del vettore induzione magnetica è quella dell'asse mentre il suo verso è quello di una vite che ruota in senso orario (vite destrorsa) mentre viene avvitata nel verso della corrente I.

Il flusso magnetico in un solenoide è calcolato come

dove S è la sezione del solenoide.

[modifica] Coefficiente di autoinduzione

Definito il valore del flusso magnetico come NBS e sostituendo B si ottiene

e, essendo il coefficiente di autoinduzione definito come ne consegue che per il solenoide esso è così calcolato:

La sua unità di misura nel SI è l'Henry.

[modifica] Energia magnetica

L'energia magnetica U immagazzinata in un solenoide in cui scorre una corrente elettrica i vale

La sua unità di misura nel SI è il joule.

[modifica] Curiosità

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Nel film Scary Movie 4 il protagonista afferma che i solenoidi portano fortuna, e ne regala uno alla protagonista femminile. Più tardi lei lo utilizzerà per mettere KO un individuo molesto. La scena è una parodia del film La guerra dei mondi (2005), in cui il protagonista intuisce che per riparare le automobili fuori uso a causa degli alieni bisogna cambiare il solenoide.

Nell'anime Neon Genesis Evangelion la teoria del Super-Solenoide è alla base della ricerca condotta dal team Katsuragi in Antartide.

Il compositore e chitarrista statunitense Pat Metheny ha utilizzato solenoidi per controllare dinamicamente strumenti musicali classici, nel suo progetto Orchestrion (http://www.patmetheny.com/orchestrioninfo/)

[modifica] Voci correlate

Esempi di campo magnetico

Induttore

Toroide (magnetismo)

[modifica] Altri progetti

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Categoria: Componenti elettrici | [altre]

 

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