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Memristor: teoria e applicazioni

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10 L’analisi quantitativa dei risultati sperimentali porta a stabilire la legge dell’induzione: dt d indotta       Β (1.8) Il segno negativo esprime in modo formale la legge di Lenz (principio di conservazione dell’energia). Sintetizzando la trattazione ci troviamo in presenza di tre diverse situazioni, così riassumibili, in un prefissato sistema di riferimento inerziale: - spira ferma e magnete mobile; - magnete fermo e spira mobile; - spira ferma e campo magnetico variabile nel tempo. Dal punto di vista relativistico le prime due situazioni sono equivalenti: è il moto relativo fra spira e magnete la causa della forza elettromotrice indotta. Nella terza situazione risulta più evidente il fatto nuovo introdotto dalla comprensione del principio dell’induzione: l’associazione di un campo elettrico non conservativo a un campo magnetico variabile nel tempo (induzione di trasformazione). Prima di proseguire con la trattazione dell’induzione di trasformazione è bene approfondire in modo esauriente il concetto di campo conservativo valutando l’importanza che rivestono i generatori nella realizzazione dei circuiti elettrici. Si trova sperimentalmente che il passaggio di una corrente stazionaria lungo un circuito chiuso è in genere accompagnato da sviluppo di calore (effetto Joule). Per la conservazione dell’energia (1° principio della termodinamica), ciò richiede la presenza di forze in grado di compiere sui portatori di carica un lavoro non nullo, per ogni loro attraversamento del circuito lungo le linee di flusso chiuse della corrente. Tali forze non possono quindi essere solamente dovute a un campo elettrostatico che, essendo conservativo, ha circuitazione nulla lungo ogni linea chiusa:  E s dr = 0 Dunque, per avere il passaggio di una corrente stazionaria, occorre che nel circuito sia inserito un dispositivo detto generatore, in cui si originano forze non conservative in grado di mantenere una differenza di potenziale fra i suoi poli. Le forze che spostano le cariche all’interno del generatore non sono di natura elettrostatica: agiscono in verso opposto alle forze elettrostatiche che cercherebbero di ristabilire l’equilibrio annullando la differenza di potenziale. E’ caratteristica comune a tutti i generatori elettrici l’esistenza al loro interno di forze di origine non elettrostatica (chimica, meccanica…) che, agendo sulle cariche, le separano producendo e conservando tra i due poli una differenza di potenziale. Quando i due poli vengono collegati mediante un circuito esterno le cariche passano da uno all’altro per essere poi riportate, dalle forze interne, al polo di origine. Anche per le forze non elettrostatiche che agiscono all’interno del generatore definiamo il concetto di campo come rapporto fra la forza e la carica che ne subisce l’azione: esso è detto campo elettromotore (E m ). Come già detto tale campo ha proprietà totalmente diverse da quelle del campo elettrostatico: ad esempio non è conservativo. E m è diverso da zero solo all’interno del generatore, mentre quello elettrostatico E s è non nullo sia internamente sia esternamente. Il campo totale risulta allora E = E m + E s , con la componente relativa al campo elettromotore che si annulla all’esterno del generatore. Schematizzando quest’ultimo come una scatola entro cui agisce il campo E m che mantiene fra i poli A e B una differenza di potenziale V AB > 0, il campo elettrostatico del circuito è diretto da A verso B, sia all’interno che all’esterno del generatore. Ovviamente, essendo E s conservativo, la differenza
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Memristor: teoria e applicazioni

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Informazioni tesi

  Autore: Luca Albertazzi
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2007-08
  Università: Università degli Studi di Bologna
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria dell'informazione
  Relatore: Roberto Diversi
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 116

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Parole chiave

sistemi memristivi
memorie ultradense
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grafi di legame
elettromagnetismo
equazioni maxwell
nanotecnologie
memorie
memristor
teoria dei circuiti

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