Concetti Chiave
- I magneti permanenti generano campi magnetici che interagiscono attraverso poli opposti, manifestandosi come dipoli magnetici.
- La forza di Lorentz agisce su una carica in movimento in un campo magnetico, cambiandone la direzione della velocità senza compiere lavoro.
- Quando un conduttore con corrente è immerso in un campo magnetico, subisce una forza definita dalla seconda legge di Laplace, dipendente solo dalla lunghezza del conduttore.
- I poli magnetici attraggono o respingono altri poli, con forze attrattive tra poli opposti e repulsive tra poli uguali.
- La forza di Lorentz è calcolata come il prodotto vettoriale tra la carica, la velocità e il campo magnetico.
Iterazioni fra magneti
Un magnete permanente è formato da un materiale che è stato magnetizzato e crea un campo magnetico. La proprietà di attirare la limatura di ferro (che contraddistingue i materiali ferromagnetici) non è distribuita uniformemente sui materiali; ma si manifesta sui "poli". In particolare, avvicinando due magneti, tra di essi interagisce una forza attrattiva per poli di segno opposto e negativa viceversa. Tali poli, inoltre, esistono solo a coppie di egual valore e segno opposto, cioè sotto forma di "dipoli magnetici".
Forza di Lorentz
Considerando in particolare una carica q che si muove con velocità v all'interno di un campo magnetico B, su di essa allora agisce una forza detta "forza di Lorentz" pari a: F = qv x B (in modulo F=qvsin(ϑ), dove ϑ è l'angolo compreso tra v e B). Si vede che quando una carica si muove in un campo magnetico la sua velocità cambia direzione, ma non il modulo: questo perché F e v sono perpendicolari, e quindi F non compie lavoro.
Forza su un filo percorso da corrente
Considerando invece un conduttore percorso da corrente (j=-nev, con j densità di corrente, v velocità di deriva degli elettroni con carica -e, ed n numero di elettroni) immerso in un campo magnetico B, allora per ogni elettrone vale:
F = -ev x B = il x B (seconda legge elementare di Laplace), dove i è la corrente che scorre nel filo conduttore e l la sua lunghezza. Da tale formula si capisce che la forza non dipende dalla forma del conduttore, ma solo dalla lunghezza del segmento che congiunge i suoi estremi.
Domande da interrogazione
- Qual è la caratteristica principale dei poli di un magnete permanente?
- Da cosa dipende la forza su un filo percorso da corrente in un campo magnetico?
I poli di un magnete permanente sono le aree in cui si manifesta la proprietà di attirare la limatura di ferro, e interagiscono con una forza attrattiva quando avvicinati a poli di segno opposto, mentre si respingono se i poli sono dello stesso segno.
La forza su un filo percorso da corrente in un campo magnetico dipende dalla lunghezza del segmento che congiunge gli estremi del filo, non dalla sua forma, ed è descritta dalla seconda legge elementare di Laplace.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
