Concetti Chiave
- I materiali magnetici si dividono in naturali, come la magnetite, e artificiali, realizzati in laboratorio; entrambi presentano poli Nord e Sud con un campo magnetico invisibile.
- L'elettricità e il magnetismo sono manifestazioni dell'elettromagnetismo; una corrente elettrica genera un campo magnetico e viceversa, grazie al fenomeno dell'induzione elettromagnetica.
- Le elettrocalamite, costituite da un solenoide su una barretta d'acciaio, funzionano come magneti permanenti e possono attrarre materiali ferrosi con variabile intensità.
- Il magnetismo può derivare da correnti elettriche o dall'orientamento dei micro campi magnetici nei materiali ferromagnetici, generando un campo esterno visibile.
- Le applicazioni delle elettrocalamite includono dispositivi come campanelli elettrici, telegrafi e relè, che sfruttano il campo magnetico per attivare meccanismi o interrompere circuiti.
Indice
I materiali magnetici
i materiali magnetici di si distinguono per la loro capacità di attirare oggetti di materiale ferroso. Ehi esistono fondamentalmente due tipi di magneti:• I magneti naturali che sono presenti sulla crosta terrestre e il più diffuso è la magnetite
• i magneti artificiali comunemente chiamati calamite sono costituiti da baretti di materiale ferroso sottoposto a un trattamento di magnetizzazione
elemento comune di tutti i magneti sia naturali che artificiali e che ognuno di essi ha la forza di attrazione che si manifesta alle due estremità chiamate Polo Sud Polo Nord infatti tra questi due poli è presente un campo magnetico invisibile ad occhio nudo.
Elettricità e magnetismo
magnetismo ed elettricità non sono altro che manifestazioni diverse di un'unica forza ovvero l’elettromagnetica.• una corrente elettrica è in grado di generare un campo magnetico. facendo passare ad esempio della corrente elettrica all'interno un filo conduttore si genera intorno a esso un campo magnetico che può essere più o meno forte a seconda dell'intensità della corrente. in base a questo principio si possono realizzare gli elettromagneti o elettrocalamite
• a sua volta un magnete in determinate condizioni può generare una corrente elettrica. infatti se un filo conduttore viene fatto muovere avanti e indietro in un campo magnetico al suo interno comincia a generarsi un flusso di elettroni cioè una corrente elettrica. Ciò avviene per effetto del fenomeno detto induzione elettromagnetica.
Le elettrocalamite
un’elettrocalamita molto semplice è costituita da un filo elettrico avvolto a spirale su una bacchetta di acciaio. si si applica i due estremi del filo la tensione di una pela la barretta tira piccoli pezzi di materiale ferroso perché le elettrocalamita funziona come un magnete permanente. il filo avvolto a spirale si chiama solenoide e anche in assenza della barretta metallica può attirare gli stessi oggetti sia pure con forza minore. il campo che esso crea infatti è simile a quello prodotto da un magnete permanente.
La natura del magnetismo
I campi magnetici sono creati in genere dalle correnti elettriche cioè dallo spostamento di cariche elettriche che si muovono tutte nella stessa direzione e nello stesso verso. in un materiale anche in assenza di corrente elettrica possono esistere microscopici campi magnetici dovuti ai singoli elettroni che ruotano intorno al proprio nucleo. questi normalmente sono orientati in modo disordinato e si annullano a vicenda tanto che all'esterno non si manifesta alcun effetto. né materiali ferromagnetici può venire che tutti i micro campi si orientino nella stessa direzione: in questo caso la loro intensità si somma dando luogo a un campo abbastanza forte da creare effetti visibili.
Applicazione delle elettro calamite
Il campanello elettrico è costituito da un elettrocalamita S comandata a distanza che serve per attirare lasta A su un estremo della quale è posto un martelletto D. schiacciando il pulsante C si eccita il solenoide S il quale attira l'asta A fino a che il martelletto D batte contro la campana G. Quando questo succede però si apre il contatto E per cui la corrente cessa di circolare. di conseguenza il solenoide lascia cadere l'asta. a questo punto il circuito si ripristina il ciclo si ripete determinando la successione dei suoni caratteristici del campanello.il telegrafo a filo ormai indiscusso è costituito da un’elettrocalamita comandata a distanza. il tasto di comando T posto nella cabina trasmittente si chiude il circuito che eccita il solenoide S nella cabina ricevente. questo comanda un'ancora A dotata di una punta scrivente che lascia un segno sul nastro mosso da un sistema di rulli. I segni sono diversi a seconda della durata della pressione sul tasto di comando.
il relè viene utilizzato come interruttori di corrente in alcuni tipi di impianti elettrici. inoltre impiegato per interrompere la corrente quando questa superò valore per stabilito come avviene nei limitatori di corrente oppure quando si stabilisce un contatto anomalo come nel caso del salvavita.
Domande da interrogazione
- Quali sono i due tipi principali di magneti e come si differenziano?
- Come si genera un campo magnetico attraverso l'elettricità?
- Che cos'è un'elettrocalamita e come funziona?
- Qual è la natura dei campi magnetici nei materiali ferromagnetici?
- Quali sono alcune applicazioni pratiche delle elettrocalamite?
I due tipi principali di magneti sono i magneti naturali, come la magnetite, e i magneti artificiali, comunemente chiamati calamite, che sono realizzati attraverso un trattamento di magnetizzazione su materiali ferrosi.
Un campo magnetico si genera quando una corrente elettrica passa attraverso un filo conduttore, creando un campo magnetico intorno ad esso, la cui intensità dipende dalla forza della corrente.
Un'elettrocalamita è costituita da un filo elettrico avvolto a spirale su una bacchetta di acciaio. Quando si applica tensione ai due estremi del filo, la barretta attira piccoli pezzi di materiale ferroso, funzionando come un magnete permanente.
Nei materiali ferromagnetici, i microscopici campi magnetici degli elettroni possono orientarsi nella stessa direzione, sommando la loro intensità e creando un campo magnetico abbastanza forte da produrre effetti visibili.
Le elettrocalamite sono utilizzate in dispositivi come campanelli elettrici, telegrafi a filo e relè, dove servono per attrarre componenti meccanici o interrompere e ripristinare circuiti elettrici.
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