magnetismo e elettromagnetismo
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MAGNETISMO ED ELETTROMAGNETISMO Il campo elettrico è generato da cariche elettriche statiche (ferme) mentre il campo magnetico è dovuto a cariche elettriche in movimento. Il campo magnetico può essere generato da: 1. magneti naturali o calamite (p.e. magnetite Fe3O4) 2. magneti artificiali La loro magnetizzazione può essere permanente o temporanea. PROPRIETA’ FONDAMENTALE dei poli magnetici poli eteronomi si attraggono poli omonimi si respingono Per spiegare il magnetismo, la moderna teoria elettronica della materia, prende in causa le orbite elettroniche. Esse sono orientate casualmente nei materiali non magnetizzati ed equiorientate in quelli magnetizzati. ELETTROMAGNETISMO: studio degli effetti magnetici causati dalla corrente elettrica Le azioni magnetiche dei “magnetini” affacciati si annullano a vicenda e rimangono solo quelle estreme non compensate. Esiste una temperatura critica, detta temperatura di Curie, alla quale le sostanze perdono le proprietà magnetiche. Per il ferro essa si aggira sui 723 [°C] CAMPO ELETTRICO è sempre possibile separare le cariche elettriche di segno contrario presenti in un conduttore le linee di forza possono essere aperte CAMPO MAGNETICO non è in alcun modo possibile separare i due poli magnetici di un magnete le linee di forza sono chiuse: o escono dal Polo Nord ed entrano nel Polo Sud o si addensano in corrispondenza dei poli LEGGE DI BIOT-SAVART L’intensità H del campo magnetico è direttamente proporzionale alla corrente I e inversamente proporzionale: alla distanza dal conduttore oppure alla lunghezza L della linea di forza considerata: SOLENOIDE: un conduttore avvolto in modo da costituire diverse spire. Esso è anche detto bobina o più semplicemente avvolgimento. Si osserva che l’andamento delle linee di forza è del tutto analogo a quello generato da un magnete rettilineo di uguale lunghezza. Nel caso di N conduttori percorsi dalla stessa corrente I, l’intensità del campo magnetico è data da: Orientamento di una spira: se l’osservatore vede circolare la corrente in senso orario, si trova affacciato al polo SUD. L’asse della spira con freccia sulla faccia NORD prende il nome di asse magnetico. Poiché all’esterno del solenoide il campo magnetico è trascurabile, la sola lunghezza utile corrisponde a quella L del solenoide: dove con spire si indica un numero puro che esprime il numero N di spire. Al prodotto N*I viene dato il nome di forza magnetomotrice (FMM) poiché il passaggio della corrente I nelle N spire è responsabile del flusso magnetico ESPERIENZE 1) Quando un solenoide od una semplice spira sono immersi in un campo magnetico con il loro asse inclinato dell’angolo alfa rispetto alla direzione del campo, sono soggetti ad una coppia che tende ad orientare l’asse magnetico del solenoide o della spira nel verso del campo. La coppia si annulla quando è raggiunta questa condizione. Sia la spira che il solenoide si dispongono nella posizione di poter abbracciare il massimo flusso magnetico 2) Se di fronte ad un solenoide si pone un pezzo di ferro dolce, esso viene magnetizzato per induzione e successivamente viene attratto all’interno del solenoide.
