Elettromagnetismo - Elettricità e Magnetismo

Regola della mano destra

La regola della mano destra serve ad evidenziare il verso delle linee di forza, in quanto se si fa coincidere idealmente la direzione della corrente con il pollice della mano destra, le quattro dita che si chiudono su se stesse indicano il verso delle stesse linee di forza.

Esperienza di Oersted

Nel 1820 Oersted fece un esperimento e notò che un ago magnetico, in prossimità di un filo conduttore, quando veniva percorso da corrente si orientava in un determinato modo spostandosi dalla posizione iniziale; da questa esperienza Oersted concluse che una corrente elettrica genera nello spazio circostante un campo magnetico.

Esperienza di A. M. Ampère: interazione corr.-corr.

Allorché abbiamo due fili percorsi da corrente l’uno di fronte all’altro, tra questi fili viene esercitata una forza, attrattiva o repulsiva, a seconda che le correnti abbiano stesso verso o verso contrario, data dalla formula: F = (M_o/2π) × (i′ × i″ × l/d).

“M_o” = permeabilità magnetica; “l” = lunghezza dei conduttori affacciati l’uno sull’altro; “d” = distanza tra i due fili conduttori.

Ampere

1. Dicesi “ampere” l’intensità di corrente, che circolando in due fili rettilinei molto lunghi, paralleli e posti alla distanza di 1 m, esercita una forza di 2 × 10^-7 N.

2. A = q/t (C/s).

Legge di Biot-Savart

Il campo magnetico generato da un filo rettilineo percorso da corrente è direttamente proporzionale alla corrente che lo attraversa ed inversamente proporzionale alla distanza dal filo.

Tale legge è espressa dalla formula: F = (M_o/2 × i/r).

Forza di Lorentz

Una carica elettrica che si inserisce in un campo magnetico con una velocità v, viene da questo deviata e costretta ad una traiettoria circolare. La forza mediante la quale il campo magnetico tende a far deviare la carica è data da: F = q × v × B.

L’intensità di questa forza sarà: |F| = q × v × B × sen α, dove “α” è l’angolo compreso tra la velocità della carica e la direzione del campo magnetico, mentre direzione e verso sono quelli dedotti tramite la regola della mano destra. La forza di Lorentz sarà massima quando la velocità è perpendicolare al campo, poiché sen α = sen 90° = 1.

Tale forza è invece nulla in due casi:

• La carica si muove nella stessa direzione del campo.
• La carica è ferma.

Momento di una forza

Il momento di una forza è un vettore e si indica con M = b × F.

Momento di una forza “b” è la distanza dal centro di rotazione alla retta d’azione della forza.