Magnetismo
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Magnetismo 1 Fenomeni magnetici Tale proprietà è localizzata in particolari zone dell’oggetto, tipicamente alle estremità. Agli oggetti che mostrano questa proprietà si associa il nome di magneti naturali, le estremità sono dette poli del magnete. Il primo a studiare in modo sistematico i fenomeni magnetici fu Gilbert nel XVI sec. Il risultato delle sue osservazioni sperimentali furono i seguenti 2 fatti sperimentali: campo magnetico 3 fatti sperimentali Ciò mette in evidenza l’esistenza di un campo magnetico terrestre! 4 Dipolo magnetico Teorema di Gauss per il campo magnetico: Il flusso Φ B del campo magnetico B attraverso una qualsiasi superficie chiusa è nullo (conseguenza della non esistenza di monopoli magnetici) 5 Es. di linee di campo magnetico 6 linee di campo magnetico Definibili attraverso l’uso dell’ago magnetico x xx x x x x x x Campo magnetico uscente dal piano Campo magnetico entrante nel piano 7 Campo magnetico Si è visto che in una regione di spazio in cui sia presente un campo magnetico l’azione di B su materiali ferrosi si manifesta attraverso l’azione di una forza magnetica che possiamo indicare con FM 8 Campo magnetico Quindi: per ogni punto dello spazio, FM scrivendo FM = qvBsenθ ∝ qvsenθ e si definisce B, in modulo, 9 Forza di Lorentz definito la forza magnetica che agisce sulla particella carica è un vettore così definito: Viene anche detta FORZA DI LORENTZ +q A. Pastore 10 Moto di cariche in campo magnetico una carica +q in moto con v in una regione di spazio sede di B uniforme. Sia v a B La carica è soggetta a - sempre ortogonale al vettore velocità - il lavoro compiuto per spostare la carica è nullo v = cost, mentre varia la direzione! Il moto della carica è circolare uniforme 11 Moto di cariche in campo magnetico < 12 Spettrografo di massa Sorgente di ioni Fisica con Elementi di Matematica (O-Z) 13 Spettrografo di massa Sorgente di ioni Fisica con Elementi di Matematica (O-Z) 14 Spettrografo di massa Sorgente di ioni Fisica con Elementi di Matematica (O-Z) 15 Spettrografo di massa Sorgente di ioni Fisica con Elementi di Matematica (O-Z) 16 Spettrografo di massa Sorgente di ioni Fisica con Elementi di Matematica (O-Z) 17 Sorgenti di Campo magnetico Magneti (naturali, artificiali) Cariche elettriche in moto (Oersted) 18 Campo magnetico generato da un filo indefinito percorso da corrente Sperimentalmente si osserva che un filo rettilineo indefinito percorso dalla corrente elettrica i genera un campo magnetico B - le linee di campo sono mostrate in figura P r BP - il modulo del campo magnetico vale µ i Legge di B= 0 Biot-Savart 2π r µ0 = 4π10-7 Tm/A permeabilità magnetica del vuoto 19 Forza magnetica su filo percorso da corrente Sia dato un filo rettilineo di sezione A, percorso da corrente i, immerso in un campo B che sia uniforme e perpendicolare al filo di lunghezza l La carica totale che attraversa il filo nell’intervallo di tempo d’osservazione è π il il q = i∆t = ⇒F= vd B sin = ilB vd vd 2 Generalizzando: 20 Forza magnetica su filo percorso da corrente 21 forza magnetica tra due fili paralleli percorsi da corrente A. Pastore Fisica con Elementi di Matematica (O-Z) 22 forza magnetica tra due fili paralleli percorsi da corrente A. Pastore 23 Definizione di Ampère 24
