Formule comportamenti dei materiali

Formule fondamentali

1. B = F/il
2. F = μ0/2π x i1i2/d x l
3. B = μ0/2π x i/d
4. B = μ0/2 x i/R
5. B = μ0 x Ni/l

1. Intensità del campo magnetico. La prima formula definisce il modulo del campo magnetico. La grandezza B dipende solo dal campo magnetico presente e dal punto ove è posto il filo di prova. La forza sul filo di prova dipende dall’angolo che esso forma con le linee di campo magnetico e il modulo della forza è massimo quando il filo è perpendicolare alla direzione di B.

2. La seconda formula rappresenta la Legge di Ampère, la quale dice che il valore della forza che agisce su un tratto, lungo l, di uno dei fili è direttamente proporzionale alle due correnti che circolano; inoltre è inversamente proporzionale alla distanza d tra i fili. F è la forza (N), μ0 la permeabilità magnetica del vuoto (N / A²), i le due correnti (A), d la distanza (m), l la lunghezza (m).

3. Valore del campo magnetico generato da un filo conduttore rettilineo (Legge di Biot e Savart). La formula esprime il valore del campo magnetico in un punto a distanza d da un filo rettilineo, molto lungo rispetto a d, in cui circola una corrente i. B è il campo magnetico (T), μ0 la permeabilità magnetica del vuoto (N / A²), 2π un numero, una costante adimensionale, i l’intensità di corrente (A), d la distanza (m). Le linee del campo magnetico generato da un filo sono circonferenze concentriche al filo e perpendicolari a esso.

4. Il campo magnetico di una spira. In ogni punto dell’asse di una spira circolare (che è la retta perpendicolare al piano che contiene la spira e passante per il suo centro) il campo magnetico B ha direzione perpendicolare al piano che contiene la spira. Per conoscerne il verso si usa la regola della mano destra: se si dispongono le dita della mano destra nel senso in cui fluisce la corrente nella spira, il pollice indica il verso di B. R è il raggio della spira (m) e i l’intensità del campo al centro della spira (A).

5. Il campo magnetico di un solenoide. Il solenoide è una bobina il cui filo è avvolto a elica. Il campo magnetico esterno a un solenoide infinito è nullo, mentre quello interno è uniforme e parallelo all’asse del solenoide. Il campo magnetico in un punto dell’asse si ottiene sommando i contributi di tutte le spire. Se il solenoide è infinitamente lungo, sia N che l tendono all’infinito, ma il rapporto N / l (il numero di spire per unità di lunghezza) ha un valore finito e, quindi, il modulo di B è determinato. La formula data descrive il campo magnetico all’interno del solenoide. l è la lunghezza del solenoide, formato da N spire e percorso da una corrente di intensità i.
Solenoide reale con una lunghezza molto maggiore del raggio delle spire: all’interno del solenoide il campo è particolarmente intenso (le linee di campo sono fitte); all’esterno il campo magnetico è debole (le linee sono rade); nella zona centrale del solenoide le linee sono parallele ed equidistanziate, per cui il campo magnetico è uniforme, parallelo all’asse del solenoide.

Comportamento dei materiali:
- Ferromagnetico
- Paramagnetico
- Diamagnetico

Il ferromagnetismo è la proprietà di alcuni materiali, detti materiali ferromagnetici, di magnetizzarsi molto intensamente sotto l'azione di un campo magnetico esterno e di restare a lungo magnetizzati quando il campo si annulla, diventando così magneti. Il comportamento ferromagnetico è la capacità di orientare i propri momenti rotatori, ma di avere anche una sovrapposizione degli effetti.

Il paramagnetismo è una forma di magnetismo che alcuni materiali mostrano solo in presenza di campi magnetici, e si manifesta con una magnetizzazione avente stessa direzione e verso di quella associata al campo esterno applicato al materiale paramagnetico stesso.

Il diamagnetismo è una forma di magnetismo che alcuni materiali mostrano solo in presenza di campi magnetici, e si manifesta con una magnetizzazione avente stessa direzione ma verso opposto a quella associata al campo esterno applicato al materiale diamagnetico stesso.