La legge di Faraday afferma che un circuito attraversato da un flusso magnetico variabile nel tempo viene percorso da una corrente elettrica. Il principio di Oersted (in particolare, la legge di Biot-Savart) asserisce che un circuito percorso da corrente genera un campo magnetico $\vec{B}$. Unendo i due principi, è possibile generare una corrente elettrica in un circuito a partire da quella che percorre un altro circuito: per questo fenomeno la legge di Faraday è anche nota come legge di induzione elettromagnetica.
Nel video realizziamo quattro esperimenti. In tutti gli esperimenti, genereremo una corrente elettrica in un solenoide, collegato ad un circuito che, almeno inizialmente, non viene attraversato da corrente. In seguito ci riferiremo a questo circuito come “circuito $1$”.
- Nel primo esperimento, una calamita viene posta in prossimità del circuito $1$, nel quale è stato inserito un tester per misurare la corrente che lo attraversa. Muovendo la calamita, produciamo una variazione nel flusso del campo magnetico generato dalla calamita che attraversa il solenoide del circuito $1$. La variazione del flusso magnetico induce, secondo la legge di Faraday, una corrente elettrica nel circuito $1$.
- Nel secondo esperimento, sostituiamo alla calamita un elettromagnete, percorso da corrente continua generata da una pila (con differenza di potenziale sempre pari a $9 \ \text{V}$). Come accaduto in precedenza, muovendo l’elettromagnete produciamo una variazione del flusso magnetico attraverso il solenoide del circuito $1$ e dunque, in quest’ultimo, una corrente elettrica, misurata dal nostro fedele tester.
- Nel terzo esperimento, sostituiamo alla pila una sorgente di corrente alternata (utilizziamo un’onda sonora che un dispositivo acustico traduce in segnale elettrico). Variando la corrente nel tempo, allo stesso modo varierà il campo magnetico generato nell’elettromagnete, e quindi, per generare una variazione del flusso magnetico che attraversa il circuito $1$, non sarà più necessario muovere fisicamente la elettrocalamita: anche tenendo ferma quest’ultima sarà possibile registrare una corrente elettrica attraversare il circuito $1$.
- Infine, sostituiamo al tester collegato al circuito $1$ un impianto stereo, capace di tradurre segnali elettrici in segnali acustici. Ora, facendo passare attraverso l’elettromagnete una corrente elettrica molto particolare (si tratta di una canzone tradotta in impulso elettrico), induciamo nel circuito $1$ una corrente che viene trasformata, dall’impianto stereo ad esso collegato, nella stessa canzone! Se la legge di Faraday avesse un’altra forma, al posto della canzone produrremmo soltanto del rumore.