Campo magnetico

Se in una lampadina c'è scritto 75W, 220V significa che se alimento una lampadina con 220V, questa mi dovrà dare un'energia termica e luminosa di 75W. Possiamo trovare la resistenza della lampadina facendo R = V²/P.

CAMPO MAGNETICO

Esistono magneti di diverso tipo. Ci sono magneti naturali, come la roccia magnetite oppure ci sono onde sostanze che si magnetizzano per un certo periodo, ma poi perdono questa proprietà. La forza che agisce tra due magneti è una forza a distanza. Se un magnete viene rotto, si riproducono due piccoli magneti che avranno di nuovo un polo nord e un polo sud, quindi non esistono monopoli magnetici. I proiettili nord e nord si respingono mentre nord e sud si attraggono. Se consideriamo la terra, essa sarà formata da un polo nord e un polo sud. L'ago della bussola mi indica il nord geografico, ma in realtà quello sarebbe il sud magnetico. Quindi la terra è una grossa calamita che ha il nord magnetico sotto e il sud magnetico sopra.

Definiamo il C.M. con l'interazione di esso con una carica q in movimento con una certa velocità V. Immaginiamo di avere un campo magnetico B, se la carica viene mossa all'interno del C.M. ed è in quiete, non succede niente. Se invece la carica si muove, ne di essa agisce una forza direttamente proporzionale alla carica stessa, al campo magnetico e alla velocità; perché più veloce è la carica e più la forza cresce.

F ∝ q V B

Smettere motto che F prende lo stesso carico con la stessa velocità ma con direzioni diverse, la forza cambia. Quindi il campo magnetico deve essere per forza un vettore e la forza che agisce sulla carica dipende dall'orientazione tra V e B, le due direzioni per sele pace la forza F uguali. O_o e = 0 P_o.

Questa forza è chiamata FORZA DI LORENTZ ed è:

F = q (v×B)!

La direzione sarà ⊥ al foglio e il verso è uscente se q invece < 0 il verso diventa subentrante. Si trova sempre con la regola con la mano destra, ma il verso sarà opposto a quello trovato.

Quando la forza è ⊥ alla velocità, il moto della particella sarà circolare perchè quella forza fa curvare la particella. Il modulo della velocità viene fuori sempre questo è l'unità di misura del C.M. è:

N.C·m/s

B = N

C·m/s

Δ·m

=Tesla (T)

Un'altra unità di misura è il gauss, 1 Gauss = 10^-4T

Il campo magnetico terrestre è circa mezzo gauss.

LINEE DI CAMPO: sono linee in base alle quali il C.M è sempre tangente. Un modo semplice per vedere come sono disposte le linee di campo è fare uso della bussola. Infatti l'ago della bussola si dispone tangente alle linee di campo.

Se prendiamo la terra le linee di campo verranno fatte così: sono sempre linee chiuse e vanno anche all'interno del magnete; questo perchè non possiamo dividere il polo nord dal polo sud.

FILO PERCORSO DA CORRENTE

Dato che la corrente è costituita da un insieme di cariche in movimento, anche su un filo percorso da corrente agisce la forza di Lorentz. Se infatti vi introduciamo un campo magnetico uniforme i ogni carica sarà soggetta alla forza di Lorentz. Con la regola della mano destra il vettore della forza sarà diretto verso l'interno del foglio. Verso la corrente non possono restarsi perchè non conformato nel filo, però tutto il filo sarà oggetto di una forza. Questa forza verrà:F=q ((J×B)) Ma α'o considerando la unità di misura ne del condotto del unità di misura della... ne proporzionale al value massimo in nel diritto.

una circonferenza. La forza è quella centripeta, la velocità non cambia e quindi il moto è circolare uniforme.

F = q ^. U ^. B ^. sen _π / 2 = q ^. U ^. B

Utilizziamo la seconda legge della dinamica F = m ^. a. Quindi q ^. U ^. B = m ^. a a è l’accelerazione centripeta. Quindi q ^. U ^. B = m ^. a _c a _c = U² / R Quindi q ^. U ^. B = m U² / R. Posso ricavare il raggio della traiettoria.

R = m U / q ^. B

Posso ulteriormente semplificare perché in un moto circolare uniforme U = W ^. R. Quindi

W = q ^. B / m

Posso già ricavarmi la frequenza.

f = 1 / 2π ^. q / m ^. B

Quindi la frequenza dipende dal rapporto tra q e m e da B, ma non dal raggio. Quindi, dato q, m e B, si possono avere circonferenze diverse a seconda della velocità iniziale, ma la frequenza delle circonferenze sarà sempre la stessa.

CAMPO MAGNETICO GENERATO DA CORRENTI

Si è notato che c’è una corrente elettrica, intorno a questa corrente si genera un campo magnetico. Quindi i generatori di campo magnetico sono le cariche che si muovono. Se una carica si muove, ovvero non ha campo magnetico, ma un campo elettrico.

LEGGE DI BIOT-SAVART

Il campo magnetico in un punto è direttamente proporzionale all’elemento di corrente i d l e inversamente proporzionale al quadrato della distanza.

Consideriamo un filo percorso da corrente. Prendo ora direzione un trattato di filo di d l e vogliamo sapere che azione questo crea un C.M. in un punto P, posto ad una distanza r. Il campo magnetico dipende da d l, dalla distanza r e anche dall’angolo che dà forma con

dB = μ ₀ i ^. d l ^. sen φ / 4π r²

Quindi alla fine al denominatore ovvero r². Infatti la formula potrebbe anche essere scritta dove

Alla stessa distanza dal filo si avrà lo stesso c.m.

quindi se rappresento il filo dall'alto, le linee di

campo saranno concentriche. Man mano che ci si

allontana dal filo, le linee di campo sono sempre

più distanti. Il c.m. nel punto P sarà verso l'osservatore

con la regola della mano destra. Un modo semplice per vedere come va

il campo è usare la seconda regola della mano destra. Colleghiamo il

modulo di B con il teorema di Ampere: Con il linea chiusa camminare e

gire la circonferenza. _{l’interrotta} (Infatti l'angolo tra dl e B per tutti i punti

della circonferenza è 0, Onde B non varia resti siamo sempre alla

stessa distanza dal filo.

B · dl cos0°

B. dl Mettiamo questa nella legge di

Ampere :

B dl =µ₀i

ma facciamo circonferenza

B = µ₀i / 2πr

Infatti B è direttamente proporzionale

alla corrente e inversamente proporzionale

alla distanza.

C.M. DI UN SOLENOIDE

Per aumentare il c.m. di un filo posso avvolgere il filo a x strato,

generando un solenoide. Oppure posso utilizzarlo in materiali ferromag-

netici che si sono vicono ad una calamita è magnetizzato. Avendo il

pondo un pezzo di ferro e il metto intorno un filo e poi si può convertire

questa diventa un elettrocalamità. L'elettrocalamità veniva utilizzato

per il campanello elettrico oppure nella porta di sicurezza.

Un solenoide è costruito da un numero M

di sono dato del numero di svolgimenti per tutta la

L, dove L è la lunghezza del solenoide.

M = N^volte / L

EQUAZIONI DI MAXWELL

Quando il fenomeno dell’induzione si genera un C.E. all'interno del filo e questo a sua volta genera corrente. Ma questo C.E., in assenza di filo, c’è lo stesso? La risposta è sì, perché ogni volta che si prende una calamita e la si muove e si considera una superficie, atto di ciò si genera un C.E. Infatti una variazione di flusso provoca un C.E. E ciò non avviene gli elettroni il C.E. provoca il loro movimento e quindi la corrente.

ALTRO MODO PER ESPRIMERE LA LEGGE DI FARADAY-LENZ:

dL = _L ∮^E · d^s quindi L_tot = ∫^{linea chiusa} E · d