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Il Magnetismo - Riassunto

In natura esiste un minerale di ferro chiamato magnetite che ha la proprietà di attirare a se i corpi ferrosi, tutti i corpi che presentano questa proprietà sono detti magneti o calamite. Ci sono sostanze come nikel ferro cobalto acciaio che vengono dette ferromagnetiche perchè si possono magnetizzare. Si puo' ottenere un magnete artificiale strofinando una sbaretta di ferro sempre dello stesso verso con della magnetite.

La forza magnetica si evidenzia maggiormente agli estremi del magnete che vengono chiamati polo nord e polo sud.
Queste estremità vengono chiamate polo nord e polo sud perchè un ago magnetico sospeso per il baricentro e libero di ruotare si orienterà verso il nord geografico e il sud geografico.
Essendo la Terra un grosso magnete gli aghi delle bussole si dispongono verso il nord geografico perchè vengono attratti dal polo sud della Terra. Poli dello stesso nome si respingono mentre i poli di nome diverso si attraggono. Ogni magnete crea attorno a se un campo magnetico, infatti se nelle vicinanze mettiamo un ago magnetico questo subirà una rotazione perchè è soggetto ad una coppia di forza.

Sia il campo elettrico che il campo magnetico sono campi di forza rispettivamente elettrica e magnetica. Entrambi si possono visualizzare con le linee di flusso o di campo. Dove le linee di flusso sono piu' fitte il campo magnetico ha un intensità maggiore mentre dove sono piu' larghe il campo magnetico ha un intensità minore. Le linee di flusso non si possono mai intersecare perchè in ogni loro punto il campo magnetico e il campo elettrico si disegnano tangente nel punto desiderato.

Una differenza fondamentale tra campo elettrico e campo magnetico è che nel campo magnetico le linee di flusso sono sempre chiuse e vanno dal nord a sud mentre nel campo elettrico nel caso di una carica positiva le linee di flusso possono divergere all'infinito. Perchè il polo nord e il polo sud non si possono separare.

Il fisico Oersted affermo' che un filo percosso da corrente genera nello spazio circostante un campo magnetico infatti se mettiamo nelle vicinanze del filo, un ago magnetico questo subirà una rotazione disponendo il polo nord perpendicolarmente al filo.
Questo fenomeno è chiamato effetto magnetico della corrente. Successivamente all'esperienza di Oersted un altro fisico Ampere studio' il passaggio della corrente elettrica in due fili rettilinei percorsi da corrente.

Ampere afferma che due fili rettilinei parallelil percorsi da corrente elettrica dello stesso verso si attraggono, se invece i due fili sono percorsi da corrente di verso opposto si respingono.

Un filo percorso da corrente genera un campo magnetico, se vogliamo visualizzare questo campo magnetico dobbiamo mettere un cartoncino con della limatura di ferro e osserveremo che le linee di flusso sono delle circonferenze concentriche con centro sul filo.

Il campo magnetico generato da un filo percorso da corrente avvolto a forma di elica è di tipo uniforme. Un solenoide percorso da corrente al suo interno presenta un campo magnetico di tipo uniforme perchè le linee di flusso sono tutte parallele ed equidistanti tra loro. Tenendo presente che una carica elettrica ferma genera attorno a sè un campo elettrico, una carica elettrica in movimento genera attorno a sè un campo magnetico.

Intensità del campo magnetico
Per calcolare l'intensità del campo magnetico B ci mettiamo tra le espansioni o poli di un magnete permanente ad U in cui il campo magnetico B è di tipo uniforme.
Considerando una particella carica q in movimento con una certa velocità V genera un campo magnetico.
Se la carica penetra con una velocità V perpendicolare alle linee di flusso del campo magnetico uniforme B tra i poli del magnete nasce l'interazione di due campi magnetici che da origine ad una forza che farà descrivere alla carica un orbita di tipo circolare.

L'unità di misura del campo magnetico è il Tesla.


F=i x l x B
Quando un filo conduttore è percorso da corrente ed è perpendicolare.

Se tra le espansioni del magnete mettiamo un filo percorso da corrente la forza di Lorents sarà massima quando il filo è perpendicolare alle linee di flusso del campo magnetico, diminuisce se il filo ha una certa inclinazione rispetto alle linee di flusso del campo magnetico per diventare uguale a zero quando il filo è prarallelo alle linee di flusso del campo.

Induzione elettromagnetica
Il fenomeno dell'induzione elettromagnetica consiste nella produzione di corrente per effetto di un campo magnetico variabile.

Il flusso è massimo quando la spira è perpendicolare alle linee di flusso del campo magnetico, diminuisce man mano che la spira si inclina per diventare uguale a zero quando la spira è parallela alle linee di flusso del campo magnetico. L'unità di misura del flusso è il Weber= Tesla x m^2

La legge di Faraday e Neumann afferma che il rapporto fra la variazione di flusso del campo magnetico attraverso un circuito e l'intervallo di tempo in cui tale variazione avviene è uguale alla forza elettromagnetica indotta.

Legge di Lens
La legge di Lens afferma che le correnti indotte hanno sempre verso tale da opporsi alla variazione di flusso che le ha generati. Alla legge di Faraday e Neumann bisogna mettere davanti il segno meno (-).



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