Concetti Chiave
- La forza magnetica su un filo percorso da corrente è massima quando il filo è perpendicolare al campo magnetico.
- Il modulo della forza raddoppia al raddoppiare della corrente o della lunghezza del filo, con l'unità di misura del campo magnetico espressa in tesla (T).
- La forza magnetica è perpendicolare sia al campo magnetico che al filo, con la direzione determinata dalla regola della mano destra.
- Se il campo magnetico è inclinato, solo la componente perpendicolare del campo influisce sulla forza magnetica.
- Il campo magnetico di un filo lungo è proporzionale alla corrente e inversamente proporzionale alla distanza, secondo la legge di Biot-Savart.
Campo magnetico di un filo percorso da corrente.
Per misurare l'intensità del campo magnetico utilizziamo un filo di prova che deve essere posto nel campo. Gli esperimenti mostrano che la forza sul filo di prova dipende dall'angolo che esso forma con le linee di campo magnetico e che il modulo della forza è massimo quando il filo è perpendicolare alla direzione del campo. Gli esperimenti mostrano che il modulo della forza F(freccia sopra) raddoppia quando si raddoppia la corrente i oppure la lunghezza l.
B=F/il da cui ricaviamo l'unità di misura 1T=1N/Axm .La forza magnetica su un filo percorso da corrente: Quando il filo è perpendicolare alle linee di campo subisce una forza di modulo F=Bil . La direzione della forza è perpendicolare sia al campo magnetico, sia al filo e il verso è dato dalla regola della mano destra. Se il filo non è perpendicolare la forza è più piccola. Ciò che conta non è il valore del campo magnetico, ma quello della sua componente Bperp. perpendicolare al filo. Nel caso generale la formula diventa F=Bperp.il .
Quando B(freccia sopra) è perpendicolare al filo la forza magnetica è massima; se il campo è inclinato rispetto al filo, Bperp. È minore di B e la forza magnetica ha valore minor; se B(freccia sopra) è parallelo al filo la forza magnetica è nulla. L'intensità di F(freccia sopra) è data anche dalla formula F=Bilsenalfa dove alfa è l'angolo compreso tra i vettori l(freccia sopra) e B(freccia sopra).
Campo magnetico di un filo percorso da corrente: in un punto a distanza d da un filo rettilineo, molto lungo rispetto a d, in circola una corrente, il campo magnetico è dato dalla formula B=
μoi/2pigrecod . Il campo magnetico è quindi direttamente proporzionale alla corrente nel filo e inversamente proporzionale alla distanza tra il punto e il filo. Tale formula è detta legge di Biot-Savart. Può essere dimostrata considerando due fili paralleli di intensità i e i2. F=μo i i2 l/ 2pigreco d . Uguagliando questa formula a F=Bi2l abbiamo: Bi2l=μoi2l/2pigrecod ,semplificando B=μo i/ 2pigreco d .
Domande da interrogazione
- Come varia la forza magnetica su un filo percorso da corrente in relazione all'angolo con il campo magnetico?
- Qual è la formula per calcolare il campo magnetico generato da un filo rettilineo percorso da corrente?
- Cosa descrive la legge di Biot-Savart nel contesto del campo magnetico di un filo?
La forza magnetica è massima quando il filo è perpendicolare al campo magnetico e diminuisce quando l'angolo tra il filo e il campo aumenta, fino a diventare nulla se il campo è parallelo al filo.
Il campo magnetico in un punto a distanza d da un filo rettilineo è dato dalla formula B=μoi/2πd, dove μo è la permeabilità magnetica del vuoto, i è la corrente nel filo, e d è la distanza dal filo.
La legge di Biot-Savart descrive come il campo magnetico generato da un filo percorso da corrente sia direttamente proporzionale alla corrente e inversamente proporzionale alla distanza dal filo.
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