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Concetti Chiave

  • Due fili paralleli percorsi da corrente esercitano una forza attrattiva o repulsiva a seconda che le correnti siano nello stesso verso o in versi opposti.
  • L'intensità della forza tra due fili conduttori è proporzionale alle intensità di corrente e alla lunghezza dei fili, e inversamente proporzionale alla distanza tra di essi.
  • La forza tra due fili conduttori rettilinei è ortogonale ai fili e diretta verso l'altro filo.
  • L'ampere è definito come l'intensità di corrente che causa una forza di 2∙10^-7 N per metro tra due fili paralleli di lunghezza infinita nel vuoto.
  • La permeabilità magnetica del vuoto, μ₀, è una costante fondamentale nel SI e è correlata alla permittività elettrica e alla velocità della luce.
Definizione di Ampere
Un filo percorso da corrente genera un campo magnetico;
i campi magnetici interagiscono con una una forza su un filo percorso da corrente, quindi due fili percorsi da correnti interagiscono con una forza.
Ampère mostrò sperimentalmente che due fili rettilinei paralleli percorsi da corrente interagiscono con una forza attrattiva o repulsiva a seconda che i versi delle correnti siano concordi o discordi.

-due circuiti paralleli percorsi da corrente si attraggono se le correnti scorrono nello stesso verso;
-due circuiti paralleli percorsi da corrente si respingono se le correnti scorrono in versi opposti.

Si trova sperimentalmente che l’intensità F della forza è direttamente proporzionale a ciascuna delle due intensità di corrente i_1 e i_2, e alla lunghezza l dei fili conduttori, e inversamente proporzionale alla loro distanza d:

[math] F = \frac{\mu_0}{2\pi} \frac {i_1 i_2 l} d[/math]

La costante

[math]\mu_0[/math]
è detta permeabilità magnetica del vuoto.
La forza tra due fili conduttori rettilinei percorsa da corrente è ortogonale ai fili, e rivolta nella direzione dell'altro filo.

L'equazione della forza tra due fili rettilinei percorsi da corrente è utilizzata per definire l’unità di misura dell’intensità di corrente, chiamata ampere (A);

nel SI la corrente è assunta come grandezza fondamentale e la sua unità di misura, l’ampere, è definita come l’intensità di corrente costante che, mantenuta in due conduttori rettilinei paralleli di lunghezza molto grande e sezione trascurabile, alla distanza di un metro l’uno dall’altro nel vuoto, produce fra i conduttori una forza uguale a 2∙10^-7 N per ogni metro di lunghezza.
Dall’ampere si deriva l’unità di misura della carica elettrica: un Coulomb è la carica elettrica che passa in un secondo attraverso la sezione di un conduttore percorso dalla corrente di un Ampere.

La permeabilità magnetica del vuoto vale quindi nel SI

[math]\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7} N/A^2[/math]
.
La permeabilità magnetica del vuoto è legata alla permittività elettrica del vuoto
[math]\epsilon_0[/math]
e alla velocità della luce nel vuoto
[math]c[/math]
dalla relazione
[math]\mu_0 = \frac{1}{\epsilon_0 c^2}[/math]
.

Domande da interrogazione

  1. Qual è la relazione tra due fili percorsi da corrente e la forza che si genera tra di essi?
  2. Due fili rettilinei paralleli percorsi da corrente interagiscono con una forza attrattiva o repulsiva a seconda che i versi delle correnti siano concordi o discordi. La forza è direttamente proporzionale alle intensità delle correnti e alla lunghezza dei fili, e inversamente proporzionale alla distanza tra i fili.

  3. Come viene definito l'ampere nel Sistema Internazionale (SI)?
  4. L'ampere è definito come l'intensità di corrente costante che, mantenuta in due conduttori rettilinei paralleli di lunghezza molto grande e sezione trascurabile, alla distanza di un metro l'uno dall'altro nel vuoto, produce fra i conduttori una forza uguale a 2∙10^-7 N per ogni metro di lunghezza.

  5. Qual è il valore della permeabilità magnetica del vuoto e come è correlata alla permittività elettrica del vuoto e alla velocità della luce?
  6. La permeabilità magnetica del vuoto nel SI è [math]\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7} N/A^2[/math]. È legata alla permittività elettrica del vuoto [math]\epsilon_0[/math] e alla velocità della luce nel vuoto [math]c[/math] dalla relazione [math]\mu_0 = \frac{1}{\epsilon_0 c^2}[/math].

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