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Titolo: Unipolar magnetic induction

Questo nuovo post sul tema degli omopolari vuole solo essere una breve informativa
sullo stato dell'arte. Mi auguro che una sua (eventuale) discussione risulti piu'
costruttiva di quella del thread precedente.
L'onore dell'apertura spetta a gino-ansel, che da molto tempo si arrovella sulle
esperienze a-b-c-d del seguente articolo del prof.Pegna di Uni-Cagliari:
 
http://pangloss.ilbello.com/Tmp/disco_faraday_Ulisse.pdf
 
 
Le medesime classiche esperienze descritte da Pegna si possono osservare bene
eseguite nel seguente video (trovato sul web da M.Falzone):
 
https://www.youtube.com/watch?v=gduYoT9sMaE
 
 
Dal tempo di Faraday (1832) si discutono le implicazioni teoriche di queste ed 
altre esperienze di induzione magnetica unipolare, cioe' dell'induzione generata
da un magnete a simmetria cilindrica in rotazione attorno al suo asse.
Sono in ballottaggio (almeno) due teorie contrastanti:
- la teoria N (di Faraday) secondo la quale le linee di campo non ruotano con
  il magnete (e sono pertanto tagliate da un conduttore rotante con esso);
- la teoria M (di Webb) che invece postula il trascinamento in rotazione delle 
  linee di campo generate dal magnete.
 
Poiche' il dilemma coinvolge (marginalmente) la teoria della relativita' le 
controversie hanno assunto talora (non solo su isf-fisf ;-) ) toni accesi, ma se
ci si limita ad esaminare le esperienze suddette non si esce dal tunnel, poiche' 
gli esiti di tali esperienze sono interpretabili con entrambe le teorie.
 
Si possono pero' trovare in rete molte pubblicazioni serie, che presentano
nuovi risultati sperimentali sull'induzione magnetica unipolare. Ad es.:
- E.H.Kennard - Philos.Mag. 33,179 (1917) che confuta la teoria M;
- A.G.Kelly - Ann.Fond. De Broglie29,119 (2004) favorevole alla teoria M;
- Chen-Li-Hui - An experimental study on unipolar induction (2017)
- ecc.
Nella cartella Links-esterni del mio sito si possono trovare i riferimenti al pdf
di Kelly ed al pdf del trisillabico team cinese.
 
Alcuni prototipi di giroscopi basati sull'induzione unipolare sembrano funzionare,
avallando cosi' la teoria N. Anche la maggioranza delle pubblicazioni serie fa 
pendere l'ago della bilancia a favore della teoria N, sebbene il dibattito non 
possa ancora dirsi chiuso.
 
Riguardo a Kelly, ho gia' detto che giudico interessanti le sue esperienze,
ma ho avanzato molte riserve sull'annessa trattazione teorica. 
Continua a lasciarmi perplesso i risultati di Fig.3 (Magnet tests) e di Fig.4 
(Solenoid tests), secondo i quali la fem sarebbe maggiore quando il magnete ruota
indieme con il disco conduttore. Liquidare "tout court" tali risultati come errori
tecnici e' plausibile ma alquanto sbrigativo. 
 
-- 
    Elio Proietti
    Valgioie (TO)

 tecnici e' plausibile ma alquanto sbrigativo. 
 
Penso di avere risolto il dilemma: l'ultimo qualificato sostenitore della teoria M 
(trascinamento delle linee di campo da parte di un magnete in rotazione) deve avere
commesso qualche grossolano errore sperimentale.
Non sono attrezzato per ripetere le misure quantitative di Kelly, ma sono riuscito
lo stesso a fare un buon controllo _sperimentale_ : indovinate come?
[ Hint: ho (perfidamente) nascosto la risposta sul mio sito ]        ;-)


 I fatti contano più dei mi pare (dice Falzone vista l'assenza di tensione)
 
sono d'accordo, e 12 fatti contano più uno (sono esposti mei miei appunti)
guarda che il caso d) è allineato agli altri 11 
cosa succede per effetto della forza di Lorentz in quel filo inclinato
e difficile da calcolare perchè l'angolo di intersecazione fra quel filo
e le linee (curve) del campo non sono note
in ogni caso sarebbe una coincidenza assai strana che richiederebbe
un'osservazione a conferma anche cambiando la traiettoria del filo
fra i due dischi  (per non dire delle altre dimensioni e intensità)
 
considera poi che il filo è fissato al disco superiore il quale è fissato
al magnete: quindi è tutto relativamente fermo, sia in c) che in d),
per avere tensione il campo dovrebbe essere fermo mente il resto gira,
ma questo è contraddetto dai miei test B e C che trovi a pag 30 dei miei
appunti
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anche tu sei dell'opinione di Falzone?
 
non credi poi che i miei test B e C taglino la testa al toro sulla
questione del trascinamento del campo?
 
nota anche che il d) corrisponde al mio B (e pure al C se il magnete
rotante trascinasse seco i contatti)

 questione del trascinamento del campo?
 
sono visibili anche in 
https://digilander.libero.it/gino333/pegna.jpg
 
dove mostro altri test a supporto delle mie sensazioni
se queste fossero corrette la questione N-M sarebbe irrilevante


Ho dato una guardata al tuo sito e credo di avere capito a cosa ti 
riferisci, anche se non so a quale controllo sperimentale pensi.
 
Credo che ti riferisca alla teorica N, che non prevede un trascinamento del 
campo, io credo che avvenga il contrario e __penso__ di potere fare anche 
una prova sperimentale a conferma dell'ipotesi, assieme alle giustificazioni 
del caso, oltre alla giustificazione del perché non si abbia nessuna ddp 
ruotando solo il magnete con disco conduttore fermo pur muovendosi le line 
del campo.
 
Aspetto le tue argomentazioni, mentre io preferisco prima fare delle prove 
sperimentali.
 
Prove che per quanto semplici e banali, per ora mi viene difficile da 
effettuare per problemi personali.
 
 
Ciao 

 ... preferisco prima fare delle prove sperimentali.
 
già che ci sei potresti fare anche la versione d) di Pegna dove il filo 
che collega il disco superiore a quello inferiore, invece di andare al 
centro di quello inferiore vada al bordo, magari facendogli fare un po' 
di "pancia" in modo che il filo non "torni indietro" e così non possa
generare una tensione opposta a quella che si genererebbe (per forza
di Lorentz) nel disco superiore
 
ma l'hai visto e valutato il mio ultimo test?

 di Lorentz) nel disco superiore
 
ho provveduto io e l'ho aggiunto a
https://digilander.libero.it/gino333/pegna.jpg
;
vista la roba a mia disposizione ho usato solo il magnete senza il disco, 
ma è noto che non cambia nulla
non ho neppure avuta la necessità di far ruotare il magnete vista la
sensibilità ottenuta con l'oscilloscopio
inoltre è stato possdibile vedere come cambiano le cose cambiando il
punto in cui vengono piazzati i contatti
ormai non ho più dubbi sulla casusa della tensione omopolare
e direi proprio che la questione N-M qui non sia rilevante


Per l'appunto! Anch'io ho detto che vorrei esaminare e discutere meglio alcuni 
risultati sperimentali. Non ho la pretesa di emettere una sentenza definitiva su 
una controversia (teorie N|M) che si trascina da quasi due secoli. 
Nel mio post di apertura ho fornito un link alle esperienze a-b-c di Pegna ed ad 
un buon video (da te trovato) nel quale le medesime esperienze sono ben eseguite. 
Non si tratta certo di novita': i risultati ottenuti sono noti ed interpretabili
sia con che senza l'ipotesi del trascinamento delle linee di campo.
La mia attenzione e' stata pero' attratta dalla Fig.3 (Magnet tests) di Kelly.
Ho confrontato i risultati di Kelly con gli screenshots tratti dal video:
 
http://pangloss.ilbello.com/Tmp/skyhunt_unipolar_disk_only.png
 
http://pangloss.ilbello.com/Tmp/skyhunt_unipolar_disk+magnet.png
 
 
Nel video pare che tutte le esperienze siano state eseguite alla stessa velocita'
angolare e senza modificare l'amplificazione dell'ingresso Y dell'oscilloscopio.
Nei limiti dell'incertezza delle misure, non si nota alcuna differenza tra la fem
generata con il solo disco di Faraday in rotazione e quella generata quando con 
il disco ruota anche il magnete (in contrasto con la Fig.3 di Kelly).
 
Tuttavia non sono sicuro che Kelly abbia scambiato lucciole per lanterne.
Devo rileggere con piu' attenzione i dettagli sperimentali ed i commenti teorici
che l'autore espone a partire dal fondo di pag.18 del suo pdf.


 
 
 
 
Non ho ancora visto quali sono le incertezze di misura, ma da quel poco che si puo' evincere dalle due schermate sopra delle misure con l'oscilloscopio, almeno un 20% di differenza tra i due casi c'e', prendendo la parte centrale del segnale come valor medio: 5 mm su 15 mm (prima misura) e 7 mm su 22 mm (seconda misura, diverso ingrandimento dell'immagine) per la schermata "disk+magnet" ; 4 mm su 25 mm e 5,5 mm su 26 mm per il caso "disk only". 
Ciao. 
 
--
Wakinian Tanka 

 di differenza tra i due casi c'e' .....  (cut)
 
 
Avevo notato anch'io una lieve differenza tra le due misure, minore pero' del 20%
da te stimato. Usando come unita' di misura Y l'intervallo fra due tacche visibili
alla destra dello schermo, direi che nel video risulta essere:
disk only		0.76 +/- 0.05
disk +  magnet		0.82 +/- 0.05
Nella Fig.3 di Kelly la differenza e' invece assai piu' marcata: nel caso disk+magnet
e' tabulata una fem di almeno il 50% superiore al caso disk-only. 
Non voglio trarre conclusioni precipitose, non ho ancora letto bene i dettagli della 
configurazione sperimentale usata da Kelly.


Ho completato e spero meglio descritto il test
https://digilander.libero.it/gino333/pegna.jpg
 
- escluderei proprio che l'eventuale forza di Lorentz nel caso d) di Pegna
possa essere compensata dal filo discendente
- diventa significativo l'ulteriore test Pegna <e) nei miei appunti>
- direi proprio che il *trascinamento* del campo sia irrilevante (N-M) e che
la tensione dipenda solo dallo strisciamento dei contatti
 
in che modo ciò avvenga resterebbe un bel mistero, 
ma intanto nel monolite induzione si sarebbe evidenziato un problemino :-)

Per un paio d'ore ho temuto di dovermi spargere il capo di cenere.
 
Avevo detto che muovendo i soli fili (senza strisciare il contatto),
non si vedevano segnali significatavi.
 
Invece tenendo sì il contatto fermo sullo spigolo del polo, ma lasciandolo
*inclinare* trascinato dal filo messo in moto grosso modo come avviene 
facendo lo strisciamento, sono apparse nel'oscilloscopio delle oscillazioni 
non marglinali.
 
Però mi sono subito tranquillizzato perchè strisciando sullo spigolo
opposto a quello del test di partenza si osserva una tensione invertita
(come è logico che sia) mentre il movimento chiodo+filo non cambia
(in altre parole, se striscio verso dx e osservo una curva all'insù, 
strisciando sempre verso dx sullo spigolo opposto ottengo una curva 
all'ingiù)
 
Questo conferma che lo strisciamento è il maggior responsabile della 
tensione che si osserva.
 
L'ho annotato anche in 
https://digilander.libero.it/gino333/pegna.jpg
 
che ho ulteriormente cercato di completare
 
Saluti
 
PS.  Visto il suo silenzio, Pangloss starà facendo dei test di verifica:
speriamo di sapere presto qualcosa.


https://www.youtube.com/watch?v=I3hXYSKxsX0
 
 
Lascerebbe pensare che ci sia qualche cosa, anche se si deve prelevare 
con un diodo Schottky "diodo ad elevata velocità di commutazione" e una 
capacità di 47 uF e questo farebbe pensare che quello che pensiamo 
costante, forse non è perfettamente costante.
 
Penso che il disco di Faraday sia riconducibile in qualche maniera 
all'effetto Sagnac, ma qui si entra in  un ginepraio ancora più 
complicato.
 
Ciao  

segnalo 
http://fisica.unipv.it/percorsi/pdf/ind_aq.pdf
  dove viene
criticato il lavoro di Kelly sugli omopolari con riferimento
al trascinamento del campo (pag 39-40)
 
 

Grazie alla disponibilità di uno di voi
e ai battibecchi con un fisico qui forestiero,
credo che l'argomento sia stato sufficentemente sviscerato
(almeno ai miei fini)
 
Con questo vi saluto  
 
Omopolari 14.11.2019
http://digilander.libero.it/gino333/omopol.docx
 
http://digilander.libero.it/gino333/omopol.pdf
 
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Riassunto. Questi oggetti si spiegano in base alla forza di Lorentz e alcune fra le configurazioni possibili sembrano escludere la presenza della “variazione di flusso” della Legge di Faraday (anche se essa può essere sempre utilizzata come derivazione matematica). Inoltre gli elettroni soggetti alla forza di Lorentz sembrano vedere il campo in moto solo se sono loro a muoversi rispetto al campo. Il moto del magnete ovviamente sposta il campo nello spazio, ma se un magnete rotondo ruota su se stesso il campo viene visto fermo dall’elettrone che lo attraversa; il suo moto non dipende dal moto da chi l’ha emessa. Vero che mentre la radiazione si allontana dall’emittente, il campo magnetico sembra ritornare al polo opposto dell’emittente, ma questo non genera moto del campo perché il polo ruotante resta comunque nella stessa posizione.         
Mostro per primi gli ultimi test eseguiti:
         (disegni e foto,se interessano si vedono nel link)
 
 
 
 
 
Poiché la tensione non cambia se i contatti disegnano un spira più o meno grande, mi pare evidente che opera solo la forza di Lorentz. In questi casi, tale forza riesce a muovere gli elettroni solo nella parte di  disco evidenziata in blu grazie alla circuitazione creata coi fili rossi e con lo strumento. Questa inusuale configurazione di omopolare è conseguenza di altre osservazioni, mie o ricevuta da terzi o ritrovate in Internet esposte a seguire. Quelle osservazioni e considerazioni mi sembrerebbero di per sé sufficienti per dimostrare quanto dedotto dai tre casi qui esposti i quali però mi sembrano di più facile valutazione. Riporto a seguire detto materiale unitamente alle mie precedenti considerazioni (anche quelle sbagliate)
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Sintetizzo la spiegazione più convincente ricevuta in precedenza. In nero il magnete, il disco è giallo, una freccia indica che cosa è in rotazione, i contatti strisciano (a meno che non ci sia un pallino) lo strumento che segnala la tensione è rosso (SI-NO). I vari casi non contrastano fra loro se si assume che il campo magnetico resta fermo  (test T1) nonostante il moto del magnete  e considerando che la forza di Lorentz agisce solo nei tratti della spira in moto rispetto al campo ...