Si definiscono grandezze variabili nel tempo quelle grandezze il cui valore varia istante per istante.
Si definiscono grandezze periodiche nel tempo quelle grandezze variabili nel tempo che, per intervalli di tempo T uguali, a partire da un generico istante t, assumono valori uguali, ovvero ripetono l’andamento e la successione dei valori temporali a intervallo di tempo regolari. L’intervallo T prende il nome di periodo e viene misurato in secondi.
Si definiscono grandezze alternate quelle grandezze periodiche la cui rappresentazione grafica in un periodo T mostra che l’area racchiusa dalla curva positiva è uguale a quella racchiusa dalla curva negativa (la media aritmetica dei valori assunti in un ciclo è uguale a zero).
Si definisce grandezza alternata sinusoidale quella grandezza alternata che, nel tempo, possiede l’andamento a forma di una sinusoide.
Una grandezza sinusoidale presenta due semiperiodi, quello positivo e quello negativo, uguali e simmetrici.
Come si genera una grandezza alternata sinusoidale.
Le correnti elettriche alternate sinusoidali vengono generate mediante alternatori. Tali macchine, che trasformano in energia elettrica l’energia meccanica di un albero in rotazione, basano il loro funzionamento sui principi dell’induzione elettromagnetica.
Si prendano due magneti permanenti, e di fissarli accostando – l’una di fronte all’altra – la parte SUD e quella NORD.
Così facendo si verrà a creare un campo magnetico, le cui linee di forza saranno, almeno nella zona centrale, perpendicolari alla due facce.
Si inserisca, ora, una spira circolare di sezione S, tra le due facce, nella zona centrale perpendicolarmente alle linee del campo. La “quantità” delle linee che attraversano la spira, che si dirà flusso magnetico concatenato con la spira (indicato con Φ), è uguale al prodotto dell’intensità del campo B detta induzione magnetica, che qui si considera costante, per la superficie S.
Facendo ruotare la spira attorno all’asse diametrale che passa tra i terminali indicati in figura in senso antiorario, essa offrirà al campo magnetico una superficie sempre minore. Quando forma un angolo retto rispetto alla posizione iniziale, nessuna linea del campo attraverserà la pira, perché le linee sono parallele alla superficie (vedi terza figura). Proseguendo nella rotazione, la spira si porterà a un angolo di 180, poi a 270 e infine, dopo un intero giro di 360, torna nella posizione iniziale individuata da un angolo pari a zero.
La superficie effettivamente attraversata dalle linee del campo magnetico, risulta allora pari alla superficie totale dalla spira S per il coseno dell’angolo formato dalla spira stessa rispetto alla sua posizione di partenza, mostrato nella figura seguente.
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