[Franco] Domandone: dove passa la potenza?

Michele Ancis ha scritto:

Io indico con H il campo magnetico e con B l'induzione... sicuro che sia il contrario?

Ciao

Artemis

"Michele Ancis" ha scritto nel messaggio news: snipped-for-privacy@40tude.net...

Ok, probabilmente quello che mi ha mandato fuori strada è il tono "pratico" e allo stesso tempo "esoterico" con il quale hai impostato all'inizio la domanda: "per me la potenza *è* il transito dell'energia. L'energia transita, la potenza è il transito di questa energia. Dunque, la potenza non transita. La potenza "c'è." (una sorta di "Dio c'è".... un dogma assoluto :-)

Allora, se tolgo il nucleo ferromagnetico ad un trasformatore, funziona lo stesso? :-)))))

Sicuramente! :-) Comunque, rimango in lurking su questo interessante 3ad... la cosa mi incuriosisce. Ciao

Il Sat, 30 Jul 2005 10:00:51 GMT, Zio! ha scritto:

Si ma il fatto è che - comunque vada - tu *DEVI* poter trovare il percorso dell'energia. E per avere questo transito, non basta - come avrei fatto finora - dire "c'è una densità di energia magnetica, proporzionale a H^2, che si sparpaglia per il nucleo magnetico.

C'è, comunque vada, un'onda che si propaga. Sempre e comunque. Il quesito è: che forma assume, nella fattispecie? Avere solo il campo H - come sai - non basta. Ci vuole pure E, per la propagazione.

Curioso, mediterò su questa frase. Pensa che io considero la carica puntiforme ed il filo percorso da corrente come i rappresentanti più semplici. Ah, ma forse ho capito: tu vuoi parlare di sorgenti di campo

Grazie per le delucidazioni, che comunque avevo presenti, con tutta la storia dei campi in zona "reattiva", ossia vicino alle sorgenti.

tanto

non

Si mi va tutto bene, ma forse ora leggendo gli altri post capisci che il mio quesito è: che forma hanno i campi E ed H per un "textbook transformer", nello spazio? Da questa informazione, ricaviamo il vettore di Poynting e siamo tutti felici e contenti :-)

Tra l'altro, essendo H disposto longitudinalmente, dentro il nucleo, non è lui a portare la potenza a spasso :-)

Forse e` il contrario: B=mu*H

Mica solo irradiato, anche guidato. E le due potenze sono spesso due modi diversi di vedere la stessa cosa. Anche alla frequenza di rete, puoi vedere la potenza trasportata come prodotto di V*I, oppure come integrale del vettore di poynting intorno alla linea di trasmissione costituida dai due fili dell'impianto. Altro esempio: la potenza dissipata da una resistenza la puoi vedere come V*I, oppure come vettore di poynting che entra nella resistenza (dalla superficie laterale), e questo e` il trucco che uso per ricordare i segni del prodotto vettoriale ExH.

Il campo H e` completamente confinato *fuori* dal nucleo. E non e` una cosa strana: pensa in una linea bifilare al campo elettrico: e` solo fuori dai conduttori.

No, il campo H e` fuori del nucleo: nel nucleo ce n'e` solo una piccola quatita` dovuta a mu finito.

tanto

All'interno del nucleo non c'e` campo H.

non

No, questo non funziona (vedi teorema di poynting). Sarebbe come dire che la potenza in una linea e` portata in prevalenza dalla corrente. Per trasportare potenza ci vuole I e V, oppure E ed H: nessuno dei due puo` essere trascurabile perche' sono in un prodotto.

Bisognerebbe impostare il problema e risolverlo a partire dalle equazioni Maxwell imponendo le opportune condizioni al contorno. La cosa non è immediata.

Davo per scontato che si parlasse di regime dinamico e quindi di campi elettromagnetici varibili nel tempo.

Beh non lo sappiamo esattamente come è disposto H in regime dinamico: potremmo saperlo soltanto dopo aver risolto il problema che ti accennavo all'inizio. Ragionando per dualità, potrebbe essere che, essendo il dominio semplicemente connesso, la propagazione avvenga tipo guida d'onda e quindi secondo diversi "modi". Ciao, Zio!

Faccio sempre riferimento alla figura del trasfo a due colonne.

Prendo un percorso chiuso rettangolare che passi nel nucleo dentro al primario, in parte nei due bracci orizzontali, e poi scenda in verticale nello spazio fra i due avvolgimenti.

Se consideri l'integrale di circuitazione di Hdl lungo quel percorso, e diverso da zero perche' circonda la corrente di primario per il numero delle spire, ma H nel nucleo vale 0, e quindi il campo e` tutto "verticale" nello spazio fra i due avvolgimenti. Peraltro e` questo campo che crea le perdite in alternata negli avvolgimenti, e che costringe a fare strati di primario e secondario alternati nei trasfo ad alta frequenza.

Secondo me invece sono cose diverse. In un caso hai un transito di potenza (va da qualche parte), nel secondo invece l'energia rimane "ferma".

Esattamente! E come ho accennato in un altro post, puoi anche calcolare il vettore di poynting sulla superficie di un resistore in continua :-)

eh eh, se vuoi andare di quadrivettori fai pure. Io resto fedele alla forma galileiana della eq. di maxwell (che sono come le ho incontrate la prima e la seconda volta all'uni)

Sulla superficie del nucelo ci sono le condizioni di continuita, diverse per la componente perpendicolare e tangenziale.

La componente perpendicolare ha ha continuita` del campo B, mentre la componente tangenziale ha la continuita` di H. Vuol dire che H fuori dal nucelo (supposto con mu elevatissimo) puo` solo essere perpendicolare alla superficie.

Forse si puo` anche vedere cosi`, ma non mi piace molto, perche' dentro e fuori il nucleo, a parte le differenti direzioni (che mi pare seguano una specie di legge di snell), quello che capita e` che ne' il valore di B complessivo, ne' quello di H restano costanti, perche' ci sono diverse condizioni di continuita` sulla superficie. Le linee di forza le associ ad H o a B?

Grazie della segnalazione, non conoscevo articoli che trattassero questo problema.

Franco wrote in news:9O1He.2$ snipped-for-privacy@newssvr21.news.prodigy.com:

In effetti non mi sembra che ci sia molto in giro, anche la bibliografia sull'articolo che ho indicato è abbastanza scarna, fa riferimento ad un paio di articoli apparsi sull'American Journal of Physics. La cosa mi incuriosise, appena torno in lab. voglio vedere se riesco a reperirli.

Ciao, AleX

Il Sun, 31 Jul 2005 09:35:18 GMT, Franco ha scritto:

Grande! Ora incomincio ad avere una pallida idea...Il discorso del campo H che, proprio in virtù dell'alta permeabilità magnetica, è quasi *nullo* dentro mentre è "grande" fuori, mi era totalmente sfuggito. Come ho detto, i trasformatori non li ho mai capiti...e nemmeno il campo magnetico!

Si, capisco cosa intendi. Ci stavo pensando stamattina, perché in effetti l'espressione della densità di energia elettrica e magnetica, proporzionali a E^2 o H^2, vengono fuori sempre in condizioni statiche. L'aggancio con quello che dico io è - mi pare di aver trovato - che l'energia per trovarsi associata a questa o quella configurazione, dev'esserci arrivata (!) e qui torna a far capolino il vettore di Poynting. Non so, quando consideriamo l'energia di un condensatore carico e facciamo tutti i discorsi sulla densità di energia elettrica, la vediamo come una quantità "statica", ma è perché tralasciamo volutamente il transitorio, nel quale invece l'energia è fluita, proprio come dicevi anche in altre risposte, nell'unica forma in cui può fluire, ossia come onda EM.

Non ho letto il tuo accenno ma...In effetti l'avevo già fatto e mi sembrava oltremodo interessante. Non avevo infatti mai pensato ad un semplice circuitino "in bassa frequenza", anzi, in DC, come una linea di trasmissione "in fieri". Ho trovato questo, per chi fosse interessato:

Figurati! La mia mente vacilla per molto, molto meno! Comunque devo continuare a rimuginarci su...D'accordo, il rotore di E vale -dB/dt, ma che razza di campo è uno a divergenza nulla dappertutto (visto che non vogliamo le cariche)?

Un bel giorno Michele Ancis digitò:

So a malapena cosa sia il vettore di Poynting, ma ricorrendo alla più prosaica legge dell'induzione elettromagnetica (o se preferisci la seconda equazione di Maxwell):

Il campo elettrico sul primario (forza elettromotrice) genera un campo magnetico indotto nel nucleo, che a sua volta genera un campo elettrico sul secondario.

Comunque seguendo l'evoluzione della discussione, intuisco che la semplice giustificazione "è così perché è così" non ti sia sufficiente. Ho sempre avuto il vago sospetto che nel campo dell'elettromagnetismo ci siano ancora parecchie zone d'ombra, ma sfortunatamente di Tesla e Maxwell ne nasce uno al secolo, se va bene. :)

"dalai lamah" ha scritto nel messaggio news: snipped-for-privacy@40tude.net...

La questione non è cosi semplice :-) Innanzitutto ti riferisci al campo di induzione magnetica (B, che si misura in Tesla) o a al campo magnetico H (Ampere/metro) ? Il campo H è quasi trascurabile all'interno del nucleo (a causa dell'elevata permeabilità) di conseguenza il flusso di potenza avviene sostanzialmente nello spazio _esterno_ al materiale ferromagnetico (in aria), un po' come nei conduttori il flusso di potenza non avviene attraverso i conduttori stessi ma attraverso lo spazio circostante (vedi l'esempio della resistenza fatto da Franco).

Ora non esageriamo, direi che a questo livello sull'elettromagnetismo non ci sia poi molto da scoprire ;-) Il più è capire come funzionano le cose e sapere applicare correttamente le leggi fondamentali :-)

Marco

Un bel giorno marco© digitò:

Beh, avendo io citato la legge dell'induzione elettromagnetica, ti do tre tentativi per indovinare. :)

Quello che intendevo dire, è che il campo indotto (e conseguentemente il flusso) all'interno del nucleo, è l'unico fenomeno concretamente misurabile che giustifichi il trasferimento di energia. Il vettore di poynting è un artificio matematico; in base a quello, non possiamo fare altro che immaginarci la potenza che passa da una colonna all'altra del trasformatore:

Il 01 Ago 2005, 23:05, dalai lamah ha scritto:

misurabile

Non e' proprio cosi'. I campi E e H nel centro del circuito magnetico sono i _reali_ responsabili del trasferimento di energia, e sono ovviamente misurabili. Il nucleo fa solo si' che si determinino le condizioni affinche' cio' avvenga.

Ma la stessa si puo' dire per una linea aerea. Chi trasferisce l'energia dal generatore al carico? I conduttori o il campo e.m. nel vuoto circostante?

-------------------------------- Inviato via

Che pero` non dipende da quanta potenza passa.

In realta` il campo magnetico fuori dal nucleo e il campo elettrico nella stessa zona sono perfettamente misurabili.

Un bel giorno Franco digitò:

Avete ragione, chiedo venia. Un'altra volta prima ragiono e poi scrivo. :)

Franco ha scritto:

Perche'? Non vale H=nI/l ? Cioe' H non dipende dal numero di spire e dalla corrente?

Poi, B=mu*H . Per un dato B, se mu e' grande H e' piccolo... ma allora dalla corrente viene "imposto" B o H?

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