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.
