Elementi di Fisica e applicazioni
Carlo Elce
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Campo Magnetico
Campo magnetico generato da corrente
Il movimento di una particella carica crea un campo magnetico attorno ad essa. Siccome la
corrente è uno spostamento di cariche, una corrente produrrà un campo magnetico. La direzione
di questo campo è data dalla regola della mano destra, e la sua intensità è proporzionale alla
corrente I, ed I è inversamente proporzionale alla distanza dalla corrente.
Permeabilità nel vuoto (dalle Tabelle di riferimento specifiche):
7 newton
μ 0 4. π . 10 .
2
amp
Corrente:
I
Distanza dalla corrente:
x
Raggio della spira della corrente:
r
Numero di spire in una bobina:
N
Campo magnetico generato da un *conduttore infinito* rettilineo:
B
μ 0. I
2. π . x
Corrente fuori dallo schermo
Corrente nello schermo
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Campo magnetico generato da una spira di corrente:
2
μ 0. I. r
B
3
2.
2
x
2
r
Campo magnetico generato da una bobina di N spire:
2
μ 0. N. I. r
B
3
2
2
x
2
r
B punta lungo gli assi
Una linea aerea di trasmissione di energia porta una corrente di 900 ampere da nord a sud. La
linea elettrica è a 6 metri dal suolo. Qual è l'intensità e la direzione del campo magnetico sul
suolo che è esattamente sotto il conduttore?
I
900. amp
x
6. m
B
μ 0. I
2. π . x
B = 3 10
5
tesla
Per la regola della mano destra, est è la direzione del campo posto esattamente sotto la linea
elettrica.
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5
Notate che l'intensità del campo magnetico della terra è approssimativamente 5. 10 tesla. Così
se userete una bussola esattamente sotto questa linea elettrica, l'ago non punterà a nord!
Una bobina a spire accostata porta una corrente di 2 ampere. La bobina è formata da 100 spire,
ed ha un raggio di 3 centimetri. Qual è il campo magnetico al centro della bobina? 10 centimetri
dal centro della bobina?
I
2. amp
N
100
r
3. cm
Il campo a distanza x dalla bobina è dato dalla seguente funzione:
B x
2
μ 0. N. I. r
3
2.
2
x
2
r
Al centro della bobina, x
B x = 4.189 10
3
0. m, e così
tesla
è il campo al centro della bobina.
Trovare l'intensità del campo magnetico ad una distanza di 10 centimetri dal centro della bobina
è facile come assegnare x 10. cm :
B x = 9.938 10
5
tesla
In generale, possiamo visualizzare come l'intensità del campo cambi con la distanza dal centro
della bobina disegnando B x per un intervallo di distanze:
x
0. cm, 0.1. cm.. 10. cm
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Intensità campo magnetico (in teslas)
0.005
0.004
0.003
0.002
0.001
0
0
0.05
0.1
Distanza dal centro (in metri)
Come potete vedere, l'intensità del campo magnetico diminuisce rapidamente con la distanza.
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