pina di vito 2
Magneti magneti naturali: magnetite (minerale del ferro Fe3O4)
magneti artificiali: composti di Fe, Ni, Co
Magnetite
Ago magnetico
poli magnetici: Nord e SudI nomi dei poli magnetici derivano dall’attrazione magnetica terrestre
Le forze magnetiche sono attrattive e repulsive
Impossibile separare i poli magnetici: esperimento della calamita spezzata
pina di vito 3
Campo magnetico e linee di forza
Campo magnetico reso visibile dalla limatura di ferro
Gli aghi magnetici visualizzano le linee di forza
Le linee di forza del campo magnetico:• sono sempre linee chiuse• sono uscenti dal Nord ed entranti nel Sud• la densità delle linee è proporzionale all’intensità del campo• il vettore campo di induzione magnetica è tangente punto per punto alla linea
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Campo magnetico terrestre
declinazione magnetica (attualmente circa 11,3°)angolo che il meridiano magnetico fa con il meridiano terrestre per un dato punto della terra
i inclinazione magneticadeviazione angolare dell’asse dell’ago calamitato rispetto il piano dell’orizzonte
William Gilbert (1544 – 1603)
modello di Gilbert
pina di vito 6
Esperimento di Hans Christian Oersted (1777 - 1851)21 luglio 1820
Ha dimostrato che anche la corrente elettrica fa deviare un ago magnetico,
quindi produce un campo magnetico.
Non passa corrente: l’ago magnetico è parallelo al filo,
orientato secondo il campo magnetico
terrestre
passa corrente: l’ago magnetico ruota di
90°
Invertendo la corrente: l’ago magnetico ruota in
senso opposto
pina di vito 7
Campo magnetico di un filo rettilineo percorso da corrente
Prima regola della mano destra: se il pollice indica il verso della corrente allora
le dita si chiudono nel verso del campo magnetico generato
0
2iBr
= Legge di Biot e Savart (ottobre – dicembre 1820)
Permeabilità magnetica del vuotomH /104 70
=
pina di vito 8
SOLENOIDE o BOBINA (avvolgimento di fili di rame)
Il campo magnetico di un solenoide percorso da corrente elettrica è
simile a quello del magnete rettilineo
Regola della mano destra:
se le dita si avvolgono come la corrente, il pollice indica il verso del vettore campo magnetico interno al
solenoide
pina di vito 9
Spira e bobina
0
2iBr
=
linee di forza del campo magnetico di una spira percorsa da corrente• le linee sono chiuse
• la linea centrale è ┴ al piano della spira• il pollice della mano destra indica il verso del campo, se le dita si chiudono nel verso della corrente• l’intensità al centro della spira è:
linee di forza del campo magnetico di una bobina percorsa da corrente• le linee sono chiuse• all’interno della bobina le linee sono parallele e indicano un campo uniforme• se il solenoide ha una lunghezza molto maggiore del suo diametro all’esterno il campo è nullo,
0NB il
=
pina di vito 10
Misura dell’intensità del vettore di induzione magnetica B
Quando chiudiamo il circuito la barretta percorsa da corrente viene spinta verso l’interno del magnete; invertendo il verso della corrente essa viene spinta verso l’esterno.
Il dinamometro misura l’intensità della forza che il campo magnetico applica al conduttore.
F BiL=
La forza di interazione corrente-magnete è direttamente proporzionale alla corrente i e alla lunghezza L del conduttore immerso nel campo magnetico B
pina di vito 11
F i l B ilBsen® ® ®
= ´ =seconda regola della mano destra:
se il pollice si orienta come la corrente e le dita si stendono nel verso del campo magnetico allora la forza ha
verso uscente dal palmo della mano
Quando B è perpendicolare al filo si ha la massima forza
B Bsen^ =B B^ =
Se B è inclinato di un angolo rispetto al filo, la forza è minore
Se B è parallelo al filo, la forza è nulla
0 0B Bsen^ = =
pina di vito 12
TESLA
Unità di misura dell’intensità del vettore di induzione magnetica B
newtonteslaampére metro
=
Campo magnetico terrestre:
0,610-4T = 0,6G al polo
0,310-4T = 0,3G all’equatore
i più potenti elettromagneti usati nella ricerca e nell’industria raggiungono solo pochi tesla
410gauss tesla=
pina di vito 13
Interazione corrente-correnteesperimento di Andre-Marie Ampére (1775 – 1836)
18 settembre 1820
Conduttori paralleli percorsi da correnti equiverse si attraggono
Conduttori paralleli percorsi da correnti con versi opposti si respingono
pina di vito 14
1) Forza di interazione tra due correnti2) definizione dell’unità di misura della corrente nel S.I.
0 1 2
2i iF ld
=
Unita’ di misura di corrente nel S.I. L’unità di misura ampére è definita come quella corrente costante che mantenuta in due conduttori paralleli e rettilinei, di lunghezza molto grande e sezione trascurabile, alla distanza di un metro l’uno dall’altro, nel vuoto, produce tra i due conduttori una forza di 2.10-7N per ogni metro di lunghezza
0
2iBr
=
ilBF =
Campo B di una corrente rettilinea
Forza di interazione corrente-campo
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