Concetti Chiave
- I fenomeni elettromagnetici di I specie si verificano con un magnete fermo e un circuito in movimento, generando corrente tramite la forza di Lorentz.
- I fenomeni di II specie coinvolgono un circuito fermo e un campo magnetico variabile, il quale induce una corrente grazie alla legge di Faraday.
- Il momento magnetico di una spira si calcola con la formula M = |F|b = BlIlsinα, dove α è l'angolo tra la spira e il campo magnetico.
- Le formule per il campo magnetico variano: da una corrente rettilinea è B = (μ_0 I)/2πd, mentre per una spira circolare è B = (μ_0 I)/2d.
- Il campo magnetico prodotto da un solenoide è descritto dalla formula B = (μ_0 NI)/l, utile per applicazioni in elettromagnetismo.
Fenomeni elettromagnetici di I specie
• I specie: rispetto al sistema di riferimento dell’osservatore il magnete è fermo e il circuito rilevatore è in moto. Questi fenomeni possono essere spiegati sia con la legge di Faraday, sia con la forza di Lorentz: muovendo il circuito, gli elettroni presenti nello stesso acquistano una velocità e perciò subiscono la forza di Lorentz che li porterà a generare una corrente;
• II specie: rispetto al sistema di riferimento dell’osservatore il circuito rilevatore è fermo e vi è un campo magnetico variabile. Questi fenomeni possono essere spiegati con la legge di Faraday, la quale è nata dopo che Faraday si accorse che un campo magnetico variabile crea una corrente. Ciò sta a significare anche che il campo magnetico variabile ha dato vita a un campo elettrico indotto, dalle caratteristiche differenti rispetto a quello statico: ad esempio non è conservativo, è però in grado di muovere le cariche e quindi di dar vita a una corrente.
Formule del campo magnetico
Momento magnetico di una spira:
M=|F|b=BlIlsinα=(SI)Bsinα=M_magnetico Bsinα, dove α è l’angolo tra la perpendicolare alla spira e il campo magnetico.
Campo magnetico creato da una corrente rettilinea:B=(μ_0 I)/2πd.
Campo magnetico creato al centro di una spira circolare:B=(μ_0 I)/2d.
Campo magnetico creato da un solenoide: B=(μ_0 NI)/l.
Forza magnetica agente tra due correnti rettilinee: F=(μ_0 I_1 I_2 l)/2πd.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza tra i fenomeni elettromagnetici di I e II specie?
- Come si genera una corrente in un circuito in movimento?
- Qual è la formula per il campo magnetico creato da un solenoide?
I fenomeni di I specie si verificano quando il magnete è fermo e il circuito è in movimento, mentre nei fenomeni di II specie il circuito è fermo e c'è un campo magnetico variabile. Entrambi possono essere spiegati dalla legge di Faraday e dalla forza di Lorentz.
Quando un circuito si muove in un campo magnetico, gli elettroni nel circuito acquisiscono velocità e subiscono la forza di Lorentz, generando così una corrente, come descritto nei fenomeni di I specie.
Il campo magnetico creato da un solenoide è dato dalla formula B=(μ_0 NI)/l, dove μ_0 è la permeabilità del vuoto, N è il numero di spire, I è la corrente e l è la lunghezza del solenoide.
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