magnetismo

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Ago magnetico e suo comportamento rispetto al polo nordtipi di magnetismo e comportamento tra vari tipi

inseparabilità dei poli magneticicome magnetizzare e smagnetizzare un corpo

Interpretazione del magnetismo dei corpicorpi ferromagnetici-diamagnetici-paramagnetici

Inclinazione magnetica e latitudine sulla terra

Certe sostanze spontaneamente presentano la capacità diattirare certi frammenti metallici (ferro, acciaio) ,mentre non

attira altre sostanze (o solo debolmente) o le respinge:

si definisce Magnetismola proprietà che hanno certe sostanze di attirare frammentidi ferro, acciaio :nome da Magnetite ,minerale di ferro che

presenta in natura tale proprietà

Ferromagnetici:attratti da magnete-ferro,cobalto,

Diamagnetici:respinti da magnete:rame,argento,acqua

Paramagnetici:debole attrazione:platino,aria alluminio

magnetite

Magnete o calamita lineare - barra

Presenta la capacità magnetica ad entrambe le estremità:ma è dello stesso tipo ?

A B A B

A B AB

AB A B

A B

Sembra essere di due diversi tipi A-B :estremità dello stesso tipo creanorepulsione tra magneti, se di tipo diverso creano attrazione

Indicheremo tipo Nord per A e tipo Sud per B:perché ?

nord sud

N

S

Polo Nord

Polo sud

N

S

N

S

Ago magnetico,piccolo magnete,libero di ruotaresu perno verticale,risentedella presenza del campomagnetico terrestre e siorienta sempre con la stessa estremità verso il polo Norda tale estremità vieneassegnato il nome di polo nord dell’ago perchéè rivolto al polo Norddella terra

N

S

Nord geografico

Sud geografico

Meridiano magnetico

Un ago magnetico libero di ruotare su piano orizzontale si dispone semprelungo il meridiano magnetico parallelo al proprio asse

se viene spostato da tale direzione e poi rilasciato libero, ritorna conleggera oscillazione alla direzione iniziale rivolto verso Nord

N

S

Nord geografico

Sud geografico

Meridiano magnetico

N

S

Avvicinando un magnete al polo Nord dell’ago si verifica

che mentre una estremità attira il polo nord, l’altra lo respinge e attira il polo sud dell’ago:

si deduce che nel primo caso la estremità avrà un magnetismo di tipo sud (attira nord dell’ago) mentre

l’altra estremità avrà un magnetismo di tipo nord (respinge il nord dell’ago e attira il sud):

per questo è stato assegnato al magnete un polonord (A) e un polo sud (B) (convenzione)

nordsud

nord sud

Rompendo un magnete i due-quattro parti cosa si ottiene?

Si verifica che il magnetismo localizzato alle due diverse estremitàricompare in tutti i frammenti derivati, che si comportano come

altrettanti magneti, anche se con minore forza posseduta:si deduce che i poli magnetici sono inseparabili:esiste sempre

un dipolo magnetico

Corpo elettricamente neutro

+ -+ -+ - Invece le cariche elettrichesi possono ottenere separate

Come si comportano due magneti posti a distanze variabilie dotati di forza variabile?

con quale forza si respingono o attraggono?Magneti fissi Magneti mobili

A parità di distanza la forza attrattiva aumenta con la forza magneticaa parità di forza magnetica la forza attrattiva aumenta con diminuire delladistanzaLa forza di attrazione o repulsione varia con le forze magnetiche

dei magneti,con la distanza,con il mezzo interpostoF = K*M1*M2/D*D

Forza attrattiva

distanza

nord sud

nord sud

nord sud

nord sud

nord sud

nord sud

Due magneti uguali si attirano con una forza che risulta in rapporto con le quantità di magnetizzazione presenti sui magneti

e in funzione inversa al quadrato della loro distanza

Una coppia di magneti simili ai precedenti, a parità di distanza,rivela una forza attrattiva pari al prodotto delle qua quantità

F = K * M1*M2 /D*D

forza

Come magnetizzare un corpo (ottenere una calamita)

no

rdsu

d

ferro

nord sud

Si può ottenere una magnetizzazione mediante strofinio con un magnete

sempre nello stesso senso, su una sbarra di acciaio

Magnetizzazione per induzione

nord sud

Frammenti di ferro

Avvicinando un magnete a dei frammentidi ferro, un primo frammento viene attratto e diventa a sua volta capace di attirare unsecondo frammento e così per gli altri:Staccando però il primo frammento dalmagnete anche gli altri ritornano liberi:magnetizzazione indotta e temporanea:permane solo se a contatto con magnetepermanente

Magnetizzazione per induzione

nord sud

Frammenti di ferro

Avvicinando un magnete a dei frammentidi ferro, un primo frammento viene attratto e diventa a sua volta capace di attirare unsecondo frammento e così per gli altri:Staccando però il primo frammento dalmagnete anche gli altri ritornano liberi:magnetizzazione indotta e temporanea:permane solo se a contatto con magnetepermanente

Magnetizzazione per induzione durante avvicinamentorelativo tra magnete e frammenti di ferro

nord sud nord sud

Avvicinando una barra di ferro non magnetizzata al polo di un magneteavviene una creazione di un nuovo magnete, temporaneo:mentre si avvicina ,la parte più vicina al magnete diventa NORD e quella più lontana diventa SUD:e quindi viene attratta per presenzadi magnetismo di segno opposto,fino al contatto con il magnete

Induzione magnetica:comparsa di polarità nella barra neutra

Magnetizzazione per induzione elettrica batteria

Nucleo di ferro dolce

ferro

Chiudendo il circuito la corrente circolante nella bobina magnetizza il nucleodi ferro dolce inserito:quando si riapre il circuito ,scompare la magnetizzazione

Cosa si osserva alla chiusura del circuitoe al passaggio della corrente nella bobinanella quale è stato inserito un nucleo di

ferro dolce non magnetizzato ?Cosa si osserva alla apertura del circuito?

Rispondi e clicca

Magnetizzazione per induzione elettrica batteria

Nucleo di acciaio

ferro

Chiudendo il circuito la corrente circolante nella bobina magnetizza il nucleodi acciaio inserito:quando si riapre il circuito ,permane la magnetizzazionesi è formato un magnete permanente, una calamita

Cosa si osserva alla chiusura del circuitoe al passaggio della corrente nella bobinanella quale è stato inserito un nucleo di

acciaio non magnetizzato ?Cosa si osserva alla apertura del circuito?

Rispondi e clicca

nord sud

Come smagnetizzare un magnete

Mediante percussione, un magnete può smagnetizzarsi :perché?

Mediante riscaldamento oltre una certa temperatura, specifica perogni tipo di sostanza magnetica, il magnetisno può diventare più

debole o scomparire totalmente : perché ?

nord sud

nord sud

percussione

riscaldamento

Perché l’energia fornita permette di riportare la distribuzione casuale deimagnetini microscopici allineati ,con la scomparsa del dipolo

Ipotesi sulla natura del magnetismo e interpretazione di alcunifenomeni e proprietà osservate

In particolare nelle sostanze ferromagnetiche si ipotizza la presenza dimicroscopici magneti ,bipolari, distribuiti casualmente perché le

attrazioni reciproche sono continuamente contrastate dalla energiacinetica presente a una determinata temperatura:se interviene una

forza esterna (magnete) capace di favorire l’orientamento dei magnetinicompare una polarità costante alle estremita della barra

no

rdsu

d

Ipotesi sulla natura del magnetismo e interpretazione di alcunifenomeni e proprietà osservate

Se allontanando il magnetela attrazione tra magnetini

permettedi mantenere l’allineamento

indottosi avrà un magnete permanente

(es.con acciaio)Se invece prevale la energia

cinetica interna l’allineamento viene

distrutto e la magnetizzazione scompare(ferro dolce):si ha

solo un magnete temporaneo

Ipotesi sulla natura del magnetismo e interpretazione di alcunifenomeni e proprietà osservate

Risulta evidente perché si puòprovocare una smagnetizzazionemediante percussione o riscaldamento:si aumenta laenergia cinetica che contrastacon l’allineamento indottoRisulta anche evidente perchéstrofinando in senso unico conun magnete una barra di acciaiosi può creare un nuovo magnete,perché si stimolano i magneticia trovare un orientamentoall’interno del solidoRisulta evidente perché non sipossono separare i poli di unmagnete

Il comportamento dei corpi rispetto alla risposta alla azione magneticavaria con la natura dei corpi e della struttura a livello di

microscopici magnetini (collegati alla struttura atomica e aglielettroni dell’atomo…spin…)

Ferromagnetici:attratti da magnete-ferro,cobalto,

Diamagnetici:respinti da magnete:rame,argento,acqua

Paramagnetici:debole attrazione:platino,aria alluminio

nord sud

nord sud

nord sud

nordsud

no

rdsu

d no

rdsu

d

nord

sud

nord

sud

N S

NSN S

Primo ago secondo ago terzo ago quarto ago

NS NS

Quale tipo di polarità si troverà sotto ogni ago ?rispondi e clicca

1 S 2 S 3 N 4 N

NS

no

rdsu

d

Al polo Nord geografico corrisponde un magnetismo di tipo SudAl polo Sud geografico corrisponde un magnetismo di tipo Nord

(se Nord dell’ago è attratto verso Nord geografico significa che ivi sideve trovare un magnetismo di tipo opposto, cioè Sud e viceversa a Sud:

tutto per motivo della convenzione nella attribuzione del nome di polarità dell’ago

Nord geografico sud magnetico

Sud geografico nord magnetico

NS

NS

NS

NS

Equatore magnetico

Un ago che punta il N verso il basso indica chesi trova sopra il polo N geografico (boreale)Un ago che punta il Sverso il basso indica chesi trova sopra il polo Sgeografico (australe)Un ago che rimane orizzontale indica che sitrova a metà strada tra idue poli:equatoreValori intermedi,indicanolatitudini intermedie

Ago libero di ruotare su pianoverticale:asse orizzontale