Cosa succede se la corrente continua passa attraverso una bobina?

Quando la corrente continua (CC) passa attraverso una bobina, crea un campo magnetico attorno alla bobina secondo la regola della mano destra dell’elettromagnetismo. L’intensità del campo magnetico è proporzionale alla quantità di corrente che scorre attraverso la bobina e al numero di spire del filo nella bobina. Questo fenomeno è fondamentale per il funzionamento degli elettromagneti utilizzati in varie applicazioni come motori elettrici, relè e solenoidi. La direzione del campo magnetico dipende dalla direzione del flusso di corrente attraverso la bobina e può essere utilizzata per attrarre o respingere materiali magnetici o per eseguire lavori meccanici.

Il passaggio della corrente continua attraverso una bobina fa sì che la bobina generi un campo magnetico costante finché scorre la corrente. L’intensità di questo campo magnetico è direttamente correlata alla quantità di corrente che passa attraverso la bobina e alle dimensioni fisiche della bobina stessa. Questo campo magnetico può essere utilizzato in numerose applicazioni, inclusi gli induttori nei circuiti elettronici dove è richiesto l’accumulo o il filtraggio dell’energia. È anche parte integrante di dispositivi come i trasformatori, dove le bobine svolgono un ruolo cruciale nella conversione dei livelli di tensione nei sistemi di distribuzione e trasmissione dell’energia.

Quando la corrente passa attraverso una bobina, la bobina genera un campo magnetico attorno a sé. Questo campo magnetico è proporzionale alla quantità di corrente che scorre attraverso la bobina e al numero di spire del filo nella bobina. La direzione del campo magnetico segue la regola della mano destra, dove le dita della mano destra si piegano nella direzione del flusso di corrente attraverso la bobina e il pollice punta nella direzione del campo magnetico generato. Questo principio è alla base del funzionamento di elettromagneti e induttori, che sono componenti essenziali nei sistemi elettrici ed elettronici per compiti che vanno dalle operazioni di commutazione nei relè allo stoccaggio di energia negli alimentatori.

Quando la corrente continua che scorre attraverso una bobina viene interrotta, il campo magnetico attorno alla bobina collassa. Secondo la legge di induzione elettromagnetica di Faraday, un cambiamento nel flusso magnetico attraverso una bobina induce una tensione (o forza elettromotrice, EMF) nella bobina. Quando la corrente viene interrotta o disattivata, il collasso del campo magnetico induce una tensione nella bobina che può generare un breve aumento di corrente, noto come forza elettromotrice controcorrente (back EMF). Questa forza elettromotrice posteriore può potenzialmente causare picchi di tensione nel circuito, che devono essere gestiti con dispositivi di protezione adeguati come diodi o circuiti smorzatori per prevenire danni ai componenti elettronici.

Quando la corrente CC passa attraverso un induttore, l’induttore resiste ai cambiamenti nel flusso di corrente grazie alla sua proprietà intrinseca nota come induttanza. Inizialmente, quando viene applicata la corrente continua, l’induttore consente alla corrente di fluire senza intoppi. Tuttavia, se si verifica un improvviso cambiamento nella tensione CC applicata o se la corrente viene interrotta bruscamente, l’induttore si oppone al cambiamento inducendo una tensione (back EMF) che si oppone alla variazione iniziale di corrente. Questo comportamento è descritto dalla legge di Lenz, la quale afferma che i campi elettromagnetici indotti si opporranno sempre al cambiamento del flusso magnetico che lo ha prodotto. Gli induttori vengono utilizzati nei circuiti per immagazzinare energia temporaneamente e per controllare la velocità di variazione della corrente, come nei convertitori CC-CC, nei filtri e nelle applicazioni di stoccaggio dell’energia.