Magnetismo: Appunti di Fisica II

C7 forze magnetiche

Campo magnetico

Fatti sperimentali

Esistono in natura sostanze magnetiche (es., magnetite) capaci di attirare le limature di ferro; le proprietà si manifestano con maggiore intensità in determinate parti (poli del magnete). I magneti interagiscono tra di loro: un magnete genera un campo e l'altro riceve l'azione delle linee di forza. In un magnete ci sono due poli, positivo e negativo: il piano tra due magneti si attrae o si respinge a seconda dei poli che vengono accostati (vicinanza dei poli uguali, repulsione; poli opposti, attrazione). I poli di uno stesso magnete sono sempre di segno opposto.

Alcuni metalli possono essere magnetizzati da un magnete naturale e la bacchetta di ferro "elettrizzata" è detta ago magnetico. Un ago magnetico, libero di ruotare, si dispone in parallelo con il meridiano terrestre: la Terra è, quindi, un magnete; il polo Nord = Nord geografico e il polo positivo (e viceversa per il polo Sud = negativo).

Le forze magnetiche tra i poli di due magneti è descritta da F = km m₁ m₂ / r², analoga a quella di Coulomb, con le differenze che qui m₁, m₂ sono le cariche magnetiche dei due poli e r² il quadrato della distanza. Quando si spezza una calamita si generano due nuovi poli di segno opposto. La limatura di ferro si dispone lungo le linee di forza del campo magnetico. Questi fatti sperimentali suggeriscono che i magneti devono avere due distinte cariche di polo magnetico + e -.

I magneti interagiscono anche con le correnti elettriche: un ago magnetico è posto in prossimità di un filo percorso da corrente e si dispone perpendicolarmente ad esso. L'asse di un campo magnetico è generato da correnti nei cavi circolari o nelle sostanze magnetizzate (es. cavi di correnti in moto).

Linee di forza del campo magnetico - Legge di Gauss

Il campo magnetico non è planare, tridimensionale e può essere rappresentato con le sue linee di forza: i circuiti del polo Est ed Ovest (es. del foglio). Le linee di "carica" magnetiche non si possono interrompere come avviene per circuiti chiusi. Φ_B · n dZ = 0, con cambio di flessione V · B = 0 lungo qualunque traiettoria chiusa. Il campo magnetico è solenoidale, e per grandi spessori si veniva controllato con una linea chiusa.

C7 forza magnetica

Campo magnetico

Fatti sperimentali

Esistono in natura sostanze magnetiche (es. magnetite), capaci di attrarre le limature di ferro; le proprietà si manifestano con maggiore intensità in determinate parti (poli del magnete). I magneti, interagiscono tra di loro: un magnete genera un campo, e l'altro risente della sua azione. In un magnete si trovano due poli, positivo e negativo; se avvicinate due magneti di polarità opposta si attraggono e viceversa si respingono, secondo due poli di diverso eletto (l'influenza è dei poli, che hanno un campo). I poli di uno stesso magnete sono sempre di segno opposto. Alcuni materiali possono essere magnetizzati da un magnete naturale; se le lamine di ferro si torsole sono dette ago magnetico.

Un ago magnetico, libero di ruotare, si dispone in parallelo con il meridiano terrestre; la Terra è un enorme magnete. Il polo Nord = Nord geografico e il polo positivo (al inverso il polo Sud = negativo). Le forze magnetiche tra i poli di due magneti è descritta da: F = km (p₁p₂) / r₁² analoga a quella di Coulomb, con le differenze. Due poli r₁ r₂ e carico magnetico di un conduttore, quando si spezzano una calamita si generano due nuovi poli di segno opposto. La limatura di ferro si dispone lungo le linee di forza del campo magnetico. Questi fatti sperimentali suggeriscono che i magneti debbano avere di cariche cause di pola magnetico m.

I magneti interagiscono anche con le correnti elettriche: un ago magnetico si porta in prossimità di un filo percorso da correnti si dipane in una posizione di equilibrio. Anch'esso il campo magnetico è generato da correnti: correnti interne ai magneti (corrente di cariche in moto).

Linee di forza del campo magnetico - Legge di Gauss

Il campo magnetico non ha cariche, dividente. Il campo magnetico non ha divergenza e si può che è rappresentato con le sue linee di forza a circuito di polo (entrante ed esce fuori). Si dice che “cariche'' magnetiche non si possono separare. Teorema: ∮ B · d₊ = 0 in forma differenziale ∇ · B = 0 linee. Il campo magnetico è solenoidale, pur grande polaranze d’ferro contrastato con una linea chiara per uscita dall’integrale Σ de na superficie del cursore.

Forza magnetica su una carica in moto

Forza di Lorentz: F̅ = q (v̅ x B̅) F = qvB sen θ F=0 se θ=0 F max se θ= π/2 F sempre ⊥ v̅ quindi v = costante F esprime il rotore ed è la potenziale di P (e N) ΔE = 1/2 mv² - 1/2 mv² = W = ∫_cf̅·ds = 0 lavoro nullo la forza di Lorentz non compie lavoro sulla particella, essa comunica alle particelle un'accelerazione.