CORRENTI ELETTRICHE E CAMPI MAGNETICI Forze magnetiche su una corrente elettrica; Forza magnetica su...

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CORRENTI ELETTRICHE E CAMPI MAGNETICI •Forze magnetiche su una corrente elettrica; •Forza magnetica su una corrente elettrica rettilinea; •Effetto Hall; •Campo magnetico generato da una corrente, legge di Ampere- Laplace; •Forze magnetiche tra correnti •Le unità di misura elettromagnetiche
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    01-May-2015
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  • CORRENTI ELETTRICHE E CAMPI MAGNETICI Forze magnetiche su una corrente elettrica; Forza magnetica su una corrente elettrica rettilinea; Effetto Hall; Campo magnetico generato da una corrente, legge di Ampere-Laplace; Forze magnetiche tra correnti Le unit di misura elettromagnetiche
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  • FORZE MAGNETICHE SU CORRENTI ELETTRICHE La forza F su una carica q in moto con velocit v in un campo magnetico B vale In una corrente in un conduttore abbiamo n cariche per unit di volume, quindi la forza per unit di volume F v
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  • Se il conduttore ha lunghezza dl e sezione S e le cariche si muovono lungo dl (con u versore tangente al conduttore), la forza dF sul tratto dl vale Quindi la forza dF su un tratto dl del conduttore in cui passa la corrente I ed immerso in un campo magnetico esterno B Su tutto il conduttore
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  • Forza magnetica su una corrente elettrica rettilinea Campo uniforme
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  • Leffetto Hall la dimostrazione della forza sulle cariche che percorrono un conduttore. Se prendiamo una lamina metallica e vi facciamo passare una corrente I parallela alla superficie in un campo B perpendicolare alla lamina, gli elettroni vengono spinti nella direzione Y positivo. Se i portatori fossero cariche positive si avrebbe leffetto opposto. Lungo lasse Y viene a crearsi un campo elettrico E a causa dellaccumulo di carica, tale per cui qE bilancia la forza magnetica Effetto Hall
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  • Campo magnetico generato da una corrente Una carica elettrica in moto a velocit v genera un campo magnetico: In un filo percorso da corrente ci sono n cariche per unit di volume che si muovono con velocit v e generano un campo: Se prendiamo un tratto di filo di sezione S e lunghezza dl (cio volume dV=Sdl) il campo magnetico generato da quel tratto vale:
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  • Se un tratto infinitesimo di filo genera un campo magnetico: Il filo completo (il circuito) percorso da una corrente I generer il campo magnetico: Lespressione detta LEGGE DI AMPERE-LAPLACE ed stata ricavata sperimentalmente
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  • Il campo magnetico generato da una corrente rettilinea di lunghezza infinita Usando le notazioni della figura:
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  • In conclusione il campo magnetico generato da una corrente rettilinea ha modulo inversamente proporzionale alla distanza dal filo e ha come linee di campo circonferenze centrate sul filo. Legge di Biot-Savart
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  • Forze magnetiche tra correnti Quando due fili rettilinei percorsi da correnti I e I sono posti parallelamente ad una distanza R luno dallaltro, il filo I genera un campo magnetico B che agisce con una forza F su I. Due correnti parallele e equiverse come risultato della loro interazione magnetica si attraggono; se le correnti hanno versi opposti si respingono.
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  • Le unit di misura elettromagnetiche Per lo studio delle interazioni elettriche e magnetiche abbiamo dovuto introdurre: (i) una nuova grandezza fisica Q (CARICA ELETTRICA); (ii) due nuove costanti 0 (PERMETTIVITA ELETTRICA del VUOTO) 0 (PERMEABILITA MAGNETICA del VUOTO). Queste tre quantit non sono indipendenti: Fissata in modo operativo una di esse le altre sono derivate. Scegliamo la strada di fissare lunit di misura della corrente elettrica = carica/tempo [nel S.I. lAmpere, 1A=1 C/s] Un AMPERE la corrente che circola in due conduttori rettilinei e paralleli, separati dalla distanza di un metro, che si attirano con una forza di 2 10 -7 N per metro di lunghezza dei conduttori.