Capitolo 21
Il campo
magnetico
Amaldi, L’Amaldi 2.0 © Zanichelli editore 2010
La magnetite
La magnetite, ha la proprietà
di attirare oggetti di ferro.
La magnetite è un magnete
naturale.
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La magnetizzazione
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Le sostanze ferromagnetiche
Si chiamano sostanze ferromagnetiche
i materiali che possono essere
magnetizzati.
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Polo nord e polo sud
Ogni magnete ha un polo
nord e un polo sud.
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Poli magnetici dello stesso tipo
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Poli magnetici di tipo diverso
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Il campo magnetico
Ogni magnete genera
nello spazio
che lo circonda un campo
magnetico.
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Il campo magnetico terrestre
Nella zona del polo nord
magnetico, il magnete-Terra
ha un polo sud, visto
che attira i poli nord
di tutte le bussole.
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Direzione e verso del campo magnetico
La direzione è data dalla retta che unisce i poli nord e sud
del magnete di prova.
Il verso va dal polo sud al polo nord del magnete di prova.
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Le linee del campo magnetico (1)
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Le linee del campo magnetico (2)
Le linee del campo magnetico
si disegnano seguendo queste regole:
• in ogni punto sono tangenti
alla direzione del campo magnetico;
• escono dai poli nord dei magneti
ed entrano nei poli sud;
• la loro densità è direttamente
proporzionale all’intensità del campo
magnetico.
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I poli magnetici isolati non esistono
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L’esperienza di Oersted
Un filo percorso
da corrente genera
un campo magnetico.
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Il campo magnetico di un filo percorso da
corrente
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L’esperienza di Faraday
Un filo percorso
da corrente, in un campo
magnetico, subisce
una forza.
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La regola della mano destra
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Forze tra correnti
Esiste una forza magnetica tra due fili percorsi da corrente:
ciascuno di essi genera un campo magnetico e subisce
la forza del campo creato dall’altro.
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La legge di Ampère
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La definizione dell’ampere
Una corrente ha intensità di 1 A se, circolando in due fili
rettilinei molto lunghi posti nel vuoto, che distano 1 m tra
di loro, provoca una forza di 2 x 10-7 N su ogni tratto di filo
lungo 1 m.
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La definizione del coulomb
Un coulomb è la carica che attraversa, in un secondo,
una sezione di un filo in cui è presente una corrente
di intensità pari a un ampere.
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Bastano cariche in movimento …
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I “magneti microscopici”
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La forza magnetica
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Il valore del campo magnetico
Il valore della grandezza B dipende
solo dal campo magnetico
e dal punto in cui si trova il filo
di prova: per questo la costante
di proporzionalità B viene identificata
col valore del campo magnetico.
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Il tesla
Nel Sistema Internazionale l’unità di misura del campo
magnetico è detta tesla (T).
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La forza su una corrente (1)
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La forza su una corrente (2)
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La forza su una corrente (3)
forza massima
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forza nulla
La forza su una carica in moto
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Se la carica è positiva …
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Se la carica è negativa …
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Il moto di una carica in un campo magnetico
Una carica puntiforme
che entra in un campo
magnetico in direzione
perpendicolare
alle sue linee di campo,
si muove di moto
circolare uniforme.
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Il raggio della traiettoria
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Il campo magnetico di un filo
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Dimostrazione della formula
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Il campo magnetico in un solenoide
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Il trapano
Il motore elettrico
di un trapano usa
l’energia elettrica
per far ruotare la punta.
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Il motore elettrico (1)
I motori elettrici usano
la forza magnetica
esercitata su un conduttore
per compiere lavoro.
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Il motore elettrico (2)
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Il motore elettrico (3)
Cambiando il senso della corrente ogni mezzo giro,
la coppia di forze magnetiche mantiene la spira
in rotazione.
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L’elettromagnete (1)
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L’elettromagnete (2)
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I magneti permanenti
I magneti permanenti
non tornano nella condizione
normale quando si toglie
corrente alla bobina
che li avvolge
e quindi non si possono
spegnere a comando.
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