Proprietà dei materiali

Proprietà dei materiali
Meccaniche
Meccaniche
Materiale
Materiale
Elettriche
Elettriche
Fisiche
Fisiche
Termiche
Termiche
Megnetiche
Megnetiche
Proprietà dei materiali
Elettriche
Elettriche
•Resistività
•Conducibilità
•Effetto Joule
•Permeabilità magnetica
Megnetiche
Megnetiche
•Diamagnetismo
•Paramagnetismo
•Ferromagnetismo
Proprietà dei materiali
•Resistività
Ωm
R = Resistenza
Circuito per la misura della
resistività
Proprietà dei materiali
•Conducibilità
(Ωm)-1
Proprietà dei materiali
•Conducibilità
Tipologia
Conducibilità
(Ωm)-1
Conduttore
Semiconduttore
Isolante
107
10-6÷104
10-20÷10-10
Proprietà dei materiali
•Effetto Joule
È detto effetto Joule, dal nome del fisico inglese
James Prescott Joule (1818-1889) che lo scoprì, il
fenomeno per cui il passaggio di corrente elettrica
attraverso un conduttore è accompagnato dallo
sviluppo di calore.
La quantità di energia elettrica trasformata in
calore Q da un resistore con resistenza R,
attraversato da una corrente di intensità I
nell'intervallo di tempo ∆t
Proprietà dei materiali
•Permeabilità magnetica
Un conduttore percorso da corrente elettrica o
taluni materiali mostrano un attività magnetica
In un materiale immerso in un campo
magnetico viene indotto un campo magnetico
interno che è funzione sia dell’intensità del
campo magnetico, sia delle caratteristiche
intrinseche del materiale
Il campo magnetico esterno varia.
Proprietà dei materiali
•Permeabilità magnetica
Grandezza fisica con unità di misura l'henry su
metro (H/m) che esprime l'attitudine di una
sostanza a lasciarsi magnetizzare.
Quasi tutti i mezzi omogenei hanno
permeabilità magnetica costante, ma per
alcune sostanze (come ferro, cobalto, nichel)
essa ha un comportamento che manifesta una
più o meno marcata isteresi ovvero dipendenza
dalle precedenti magnetizzazioni e
smagnetizzazioni subite da tali materiali.
Le sostanze in cui µ ha tale comportamento
sono dette ferromagnetiche.
Proprietà dei materiali
•Induzione magnetica
Dove:
B = Induzione magnetica
µ = permeabilità magnetica
H = campo magnetico
Proprietà dei materiali
Comportamenti magnetici
Diamagnetismo
Paramagnetismo
Ferromagnetismo
Ferrimagnetismo
Proprietà dei materiali
Comportamenti magnetici
Diamagnetismo
Reazione debole, negativa e
repulsiva di un materiale ad un
campo magnetico applicato.
Il diamagnetismo scompare
quando il campo magnetico
esterno cessa di esistere
Proprietà dei materiali
Comportamenti magnetici
Diamagnetismo
Correnti microscopiche associate
al moto degli elettroni nell'atomo
danno luogo a momenti magnetici
che si compensano così che nella
maggior parete dei casi l'atomo
non presenta momento magnetico.
Quando agisce per all'esterno un
campo magnetico, il moto degli
elettroni viene perturbato e
compare un debole momento
magnetico opposto al campo
esterno.
Proprietà dei materiali
Comportamenti magnetici
Paramagnetismo
Reazione debole, positiva di un
materiale ad un campo magnetico
applicato.
Il paramagnetismo scompare
quando il campo magnetico
esterno cessa di esistere
Un aumento della temperatura
riduce l’effetto.
Proprietà dei materiali
Comportamenti magnetici:
Ferromagnetismo
Reazione positiva di un materiale ad un
campo magnetico applicato.
Materiali ferromagnetici si magnetizzano
fortemente, contribuendo ad alzare il campo
magnetico esterno, es.prodotto dalla
corrente elettrica che circola nei fili avvolti
ad elica su di essi
Manifestano un campo magnetico residuo
una volta cessato il campo magnetico
esterno, ovvero si trasformano in magneti permanenti.
Presentano inoltre il cosiddetto ciclo d'isteresi
Temperatura di Curie = temperatura al di sopra della quale
il
ferromagnetismo scompare (Fe = 770°C; Co = 1123°C; Ni = 358°C)
Proprietà dei materiali
Comportamenti magnetici:
Ferrimagnetismo
Tipo di magnetismo permanente
analogo al ferromagnetismo, che
si ha quando i momenti magnetici
degli ioni vicini tendono ad
allinearsi in verso opposto,
compensando reciprocamente e
parzialmente il magnetismo.
Si ha in materiali composti da
diverse sostanze o con presenza
nella struttura cristallina di ioni.
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Es. Magnetite Fe3O4