Forza controelettromotrice

Per esempio, la tensione che appare attraverso un induttore o una bobina è dovuta a un cambiamento di corrente che causa un cambiamento nel campo magnetico all’interno della bobina, e quindi la tensione autoindotta. La polarità della tensione in ogni momento si oppone a quella del cambiamento della tensione applicata, per mantenere la corrente costante.

Il termine forza controelettromotrice è anche comunemente usato per riferirsi alla tensione che si verifica nei motori elettrici dove c’è un movimento relativo tra l’armatura e il campo magnetico prodotto dalle bobine del campo del motore o dal campo magnetico permanente, agendo così anche come un generatore mentre funziona come motore. Questo effetto non è dovuto all’induttanza del motore, che genera una tensione in opposizione a una corrente che cambia tramite la legge di Faraday, ma un fenomeno separato. Cioè, il back-EMF è anche dovuto all’induttanza e alla legge di Faraday, ma si verifica anche quando la corrente del motore non cambia, e nasce dalle considerazioni geometriche di un’armatura che gira in un campo magnetico.

Questa tensione è in serie e si oppone alla tensione originale applicata ed è chiamata “forza controelettromotrice” (dalla legge di Lenz). Con una tensione complessiva più bassa attraverso la resistenza interna del motore, quando il motore gira più velocemente, la corrente che scorre nel motore diminuisce. Un’applicazione pratica di questo fenomeno è misurare indirettamente la velocità e la posizione del motore, poiché il back-EMF è proporzionale alla velocità di rotazione dell’armatura.

Nel controllo del motore e nella robotica, il back-EMF spesso si riferisce più specificamente all’uso effettivo della tensione generata da un motore che gira per dedurre la velocità di rotazione del motore, per l’uso nel controllo migliore del motore in modi specifici.

Per osservare l’effetto del back-EMF di un motore, si può eseguire questo semplice esercizio: con una luce a incandescenza accesa, far partire un grande motore come un trapano a colonna, una sega, un compressore per condizionatori o un aspirapolvere. La luce può affievolirsi brevemente mentre il motore si avvia. Quando l’indotto non gira (chiamato rotore bloccato) non c’è back-EMF e l’assorbimento di corrente del motore è abbastanza alto. Se la corrente di avviamento del motore è abbastanza alta, tirerà la tensione di linea abbastanza in basso da causare una notevole attenuazione della luce.