Re: induzione (B) in nucleo ferromagnetico cavo

From: Soviet_Mario <Soviet.Mario_at_CCCP.MIR>
Date: Thu, 03 Nov 2011 22:40:22 +0100

Il 03/11/2011 21:29, Elio Fabri ha scritto:
> Soviet_Mario ha scritto:
>> quindi dentro, essendoci solo aria, B � quella dell'aria come se non
>> ci fosse l'involucro di ferro ?
> E' cosi'.
>
>> Non ci sarei arrivato.
>> Speravo che fosse come nel ferro.
>> E temevo che fosse nullo (che l'involucro incanalasse tutto il campo e
>> non gli permettesse di entrare nel foro).
> Non mi meraviglia :)
> Senza offesa:

assolutamente ... bastano anche problemi pi� semplici a
fuorviarmi

> i problemi dei campi magnetici in presenza di materia
> magnetizzabile sono tra i piu' difficili e meno intuitivi della fisica
> classica.
>
>> Quindi non � nemmeno vero che una scatola di ferro, con qualche buco
>> (importa dove messo ?) � uno schermo magnetico ? Questa l'ho letta su
>> un vecchio libro elementare
> E' tutt'altro problema.

lol. Nemmeno questo avrei detto !

> Gli schermi magnetici esistono, ma funzionano in condizioni diverse da
> quelle che hai proposto tu.
> Se per es. dentro il tuo solenoide costruisci una scatola piccola
> rispetto al diametro del solenoide, e suff. spessa, allora e' vero che
> il campo magn. dentro la scatola viene molto ridotto.

uhm ... solo un diverso rapporto dimensionale cambia tanto
le cose. Boh.

>
> Franco ha scritto:
>> Mettere o non mettere il nucleo magnetico cambia il valore di H dentro
>> al solenoide, e quindi e` vero che nel foro centrale H e` lo stesso
>> che nel nucleo, ma entrambi sono molto piu` piccoli rispetto al caso
>> senza nucleo.
> Vorresti spiegarmi perche'?

aiuto ... sto innescando un'altro fiume che si avviter� come
fece quell'antico 3D :-)

>
> Io uso (come ho detto) il teorema della circuitazione per H, prendendo
> un rettangolo disposto come immagini facilmente, conun lato esterno al
> solenoide e uno interno: nella parte occupata dal ferro o in quella
> senza ferro.
> La circuitazione di H e' la stessa nei due casi, ed e' la stessa che
> avrei se il ferro non ci fosse.

Si ... ma H mi serve a qualcosa per capire il moto delle
cariche, o devo usare B ?

>
> Soviet_Mario ha scritto:
>> E come risulta B nei tre casi
>> 1) senza niente, solo aria
>> 2) ferro pieno
>> 3) tubo di diametri est/int "R" e "r"
> 1) B = mu0 n I (num. di spire per unita' di lunghezza)
> 2) B = mu n I con mu >> mu0.
> 3) come 1) nella parte interna (nell'aria) e come 2) nel ferro.
> Franco non e' d'accordo, e spero ci spieghera' perche'.

:-_at_
(mad or very sad)

>
>> P.S. so che per i materiali ferromagnetici la permeabilit�
>> magnetica non � costante ma dipende, oltre che dalla storia
>> pregressa (che qui trascureremmo) anche da H. Allora se
>> serve si potrebbe fare un'assunzione circa tale
>> permeabilit�, che lascio al buon senso altrui perch� non
>> conosco dati a memoria (tipo dell'acciaio dolce da carpenteria)
> Per carita', non e' il caso di mettersi a considerare pure isteresi,
> saturazione...

non voleva essere una proposta. Anzi, dicevo di trascurarli,
anche senza sapere se poi potrebbero operare assumendo di
provare a costruire qualcosa.

Sottodomanda : se la bobina, invece di essere attorno al
tubo, fosse ortogonale ad esso ed il suo asse mangnetico
radiale rispetto alla sezione del tubo, il campo
penetrerebbe meglio o peggio ?
Il casino � che quella coassiale avrebbe fatto vorticare il
plasma senza interferire col moto di deriva (gli ioni
avrebbero viaggiato spiraleggiando elicoidalmente), mentre
questa disposizione creerebbe un turbolenza probabilmente
non buona (facendo delle specie di epicicloidi ... se non ho
visualizzato male, cosa anche possibile).


> Ci sono materiali magnetici a bassissima isteresi e alta permeabilita'
> relativa, che si comportano linearmente (B prop. H) per campi non
> troppo intensi.
>
> Come si comporti l'acciaio dolce da carpenteria non saprei proprio
> dirlo, e difficilmente troverai dei dati, visto che non e' frequente
> usarlo per scopi "magnetici" :-)

immagino. Non � nemmeno comunissimo usarlo per tubi da
stufa, ma io me li sono fatti con del tubazzo da 5 mm.

>
> Paolo Russo ha scritto:
>> Esiste si'. Mi permetto di citare un vecchio thread che potrebbe forse
>> aiutare a chiarire le cose (o magari a confonderle maggiormente, a
>> seconda dei punti di vista):
>> http://tinyurl.com/63qltuc
> Urca! Un thread di oltre 6 anni fa, con piu' di 50 post (ma nessuno
> mio).
> Da una scorsa rapida non mi pare che chiarisca le cose,

ne ho letto 24 messaggi, ma non sono riuscito a farmi
un'idea definitiva della situazione, purtroppo

> a meno che non
> ci si limiti a leggere pochi e selezionati post, per es. quelli di
> Enrico Smargiassi.
> A proposito, chissa' come mai da un po' si fa piu' sentire?
>
> Soviet_Mario ha scritto:
>> forse � meglio chiarire la ragione di questa domanda : stavo pensando
>> se fosse possibile "immettere" un campo magnetico variabile dentro un
>> tubo di ferro cavo agendo dall'esterno (con bobine non in contatto col
>> tubo). E ammesso che il campo magnetico (in particolare la sua
>> induzione B) penetrasse, con che intensit�.
> Nelle condizioni migliori penetra come se il tubo non ci fosse.

che non sarebbe un risultato nemmeno spregevole ... mah.
Prima di anche solo pensare a usare del filo di rame della
scorta (con quel che costa oggi), aspetter� come minimo che
TUTTI voi fisici ed esperti addiveniate ad un'ecumenico
accordo :-)

> Quindi sara' ben difficile avere un campo intenso...

Beh, nelle torce em non c'� nessun ausilio ferromagnetico.
Il plasma � energizzato direttamente. E' pur vero che usano
campi magnetici non a 50 Hz, come potrei fare io, ma
radiofrequenze. Ora so che queste sono molto pi� efficaci
nel generare correnti indotte (ma non capisco se o come ci
azzecchino, dato che nella fiamma gi� ci sono gli ioni) e
d'altra parte leggo che un campo ad alta frequenza � molto
meno "penetrante" dentro una sostanza conduttrice come un
plasma rispetto ad un campo a pi� bassa frequenza.
Ora io immaginavo di energizzare gli ioni per azione
magnetica diretta, attraverso Forze di Lorentz (nel qual
caso sarebbe stato meglio un campo uniforme ... solo che non
ho la continua).
Ma magari sbaglio, e l'azione del campo magnetico ad alta
frequenza delle torce RF a plasma non sfrutta l'azione della
Forza di Lorentz, ma bens� proprio, attraverso rapidissime
variazioni di flusso, la generazione di alte tensioni
indotte, che accelerano gli ioni.
E' un contesto in cui non so fare i calcoli con le formule
da libro di liceo che conosco.
Ad es. so calcolare la fem indotta con FaradayNewmanLenz, ma
non so dedurre il campo, perch� in un plasma non so che
lunghezza attribuire al conduttore. Forse il libero cammino
medio ? Boh. Di conseguenza non so, nota la fem indotta,
calcolare quanto uno ione venga accelerato per questa via.

La situazione della forza di Lorentz non mi � molto pi�
chiara. Intanto assumo di poter stimare la velocit� media di
deriva (tipo con una paletta, un contabolle, qualcosa) dal
flusso di gas combusti. Ammesso di calcolare B (che era
l'oggetto del 3D), potrei calcolare il raggio di curvatura
(farei ipotesi anche sulle masse degli ioni presenti).
So che la forza di Lorentz non compie lavoro nel senso che
non incrementa il modulo della velocit�.
Ma costringere a compiere eliche, potrebbe migliorare gli
urti tra gli ioni (solo alla periferia estrema le
traiettorie girerebbero concordi senza urtarsi, come le
correnti amperiane degli elettroni nei metalli).

Non ho saputo fare un confronto quantitativo tra questi due
effetti dei campi magnetici su un plasma in movimento.

P.S. mi sovviene or ora, scrivendo, che negli anni ottanta,
da ragazzo, avevo letto su Le Scienze una cosa sui motori
magnetoidrodinamici. Googler� un po' al riguardo

ciao
Soviet



Received on Thu Nov 03 2011 - 22:40:22 CET

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