L’autoinduzione: la corrente che tarda ad arrivare
Una bobina percorsa da corrente è attraversata dal flusso del proprio campo. Se la corrente cambia, cambia anche questo flusso, e nella bobina si induce una forza elettromotrice che si oppone alla variazione: è l’autoinduzione. In un circuito con un resistore e una bobina la corrente cresce e cala con legge esponenziale, con tempo caratteristico τ = L / R.
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I = (ε / R)(1 − e^(−t/τ)), τ = L / R
Alla chiusura la corrente è zero e cerca di crescere: la bobina produce una forza elettromotrice che si oppone, all’inizio uguale a quella della pila. La corrente sale con legge esponenziale verso ε / R: dopo τ = L / R è al 63 %, dopo 5τ praticamente a regime, e la bobina non si fa più sentire.
Quando il deviatore esclude la pila la corrente non si annulla di colpo: la bobina la mantiene, ora con una forza elettromotrice nello stesso verso, e la corrente cala esponenzialmente. Interrompendo di colpo una corrente in una grossa bobina nascono tensioni altissime: è il principio delle bobine d’accensione delle auto.
Nella bobina è immagazzinata l’energia ½ L I², nel suo campo magnetico, come in un condensatore carico c’è energia nel campo elettrico. La pila è da 12 V. La scena mostra ogni fase in 5 secondi e l’orologio dà il tempo vero.
L’animazione mostra, la spiegazione fa capire
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