Il campo magnetico
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MAGNETISMO Cos’è il MAGNETISMO Sin dall'antichità era noto che un minerale di ferro, la magnetite, ha la proprietà di attirare il ferro. Questa proprietà, posseduta da alcuni corpi, viene definita MAGNETISMO. Il fenomeno del magnetismo è una manifestazione della forza elettromagnetica MAGNETI naturali o artificiali ● I MAGNETI possono essere: • NATURALI materiali che in natura hanno proprietà magnetiche; • ARTIFICIALI Corpi o sistemi che acquisiscono proprietà magnetiche in seguito a particolari trattamenti. MAGNETI permanenti o temporanei I Magneti ARTIFICIALI possono essere: PERMANENTI, se mantengono le proprietà magnetiche anche in assenza della forza che ha provocato la magnetizzazione; TEMPORANEI, se perdono le proprietà magnetiche, in assenza della forza che ha provocato la magnetizzazione. POLI di un magnete In una calamita si possono distinguere due zone vicino alle quali l'azione magnetica è particolarmente intensa. Queste zone sono dette poli magnetici e sono normalmente localizzate alle estremità della stessa. Concentrazione forze Poli GEOGRAFICI e MAGNETICI Se si sospende una calamità in modo che essa sia libera di ruotare, si osserva che uno dei due poli punta verso il Nord geografico (ed è perciò detto polo nord) mentre l'altro punta verso il Sud geografico (ed è detto polo sud). Il polo Nord dell'ago magnetizzato è quello che punta verso il Nord geografico. Poli GEOGRAFICI e MAGNETICI Il polo nord della calamita punta al nord geografico poiché la terra, per una serie di complesse ragioni, si comporta come una grande calamità, con: il polo sud magnetico in prossimità del polo nord geografico; il polo nord magnetico in prossimità del polo sud geografico. ATTRAZIONE e REPULSIONE Tra due calamite si esercitano forze reciproche, che sono di attrazione se il polo sud dell'una punta verso il polo nord dell'altra (o viceversa); se invece accade il contrario, si ha repulsione tra le due calamite. Poli diversi di attraggono Poli uguali si respingono Poli MAGNETICI e ATOMO Le proprietà magnetiche delle calamite e la posizione dei poli sono date dall'orientamento degli atomi del metallo, ciascuno dei quali possiede sue proprietà magnetiche. Intorno ad un oggetto, le forze magnetiche: Si manifestano quando i suoi atomi tendono ad essere tutti orientati in modo uniforme Si cancellano l'una con l'altra quando l'orientamento è del tutto casuale. Il campo magnetico: linee di forza Tutto intorno la calamità fa sentire la sua influenza, è cioè circondata da un campo magnetico. La presenza del campo magnetico può anche essere visualizzata facendo cadere della limatura di ferro su un foglio di carta posto sopra al magnete. Si osserva che la limatura si dispone lungo delle linee, dette linee di forza, che uniscono i due poli con una concentrazione in prossimità dei poli stessi. La forza di attrazione è maggiore alle estremità del magnete Il campo magnetico: orientamento L'esplorazione del campo magnetico generato da una calamità può farsi disponendo piccole sbarrette magnetizzate (aghi da bussola) intorno alla calamita ed osservando l'orientamento che esse assumono. Si osserva che gli aghi si dispongono con un orientamento ben preciso, che viene, convenzionalmente, indicato dal POLO NORD al POLO SUD Frammenti È impossibile dividere il polo Nord dal polo Sud Se si divide una calamita in più parti, per ogni singolo frammento si ottengono un polo nord e un polo sud. Materiali ferromagnetici La proprietà di attirare un pezzo di ferro, indipendentemente dal suo orientamento, è dovuta al fatto che questo si magnetizza per effetto del campo magnetico, nella direzione delle linee di forza che lo attraversano Ogni sostanza che presenta questo effetto è detta ferromagnetica. (Esempi: Ferro, nichel, cobalto) Questa magnetizzazione in genere tende a scomparire quando il campo magnetico viene rimosso, ma può almeno in parte rimanere (in una quantità che dipende dall'intensità del campo applicato e dalla natura del materiale). Materiali diamagnetici Le sostanze che non si magnetizzano sono dette diamagnetiche Magnetizzazione / smagnetizzazione È perciò possibile magnetizzare un materiale ferromagnetico, ad esempio una sbarretta di acciaio, sottoponendola ad un forte campo magnetico. Ciò può essere fatto facendo scorrere sulla sbarretta l'estremità polare di una calamità, o meglio, ricorrendo ad un campo magnetico generato da una bobina percorsa da una forte corrente elettrica. Quest'ultima è la via seguita per la fabbricazione industriale delle calamite, poiché i campi magnetici generabili in questo modo sono molto forti. Per smagnetizzare un materiale basta riscaldarlo oltre una certa temperatura, oppure sottoporlo ad un campo magnetico di direzione inversa a quello che lo ha magnetizzato.
