Questo riassunto l'ho svolto quando ho studiato fisica in quinto superiore; potrebbero esserci dei riferimenti al libro "Fisica! Le leggi della natura" vol. 3 di Antonio Caforio, Aldo Ferilli, anche se non ne sono sicura. Questa è una piccola parte del frutto del grande impegno che ho impiegato durante il trienno negli anni del liceo delle Scienze Umane. Si prega quindi di creditare il forum e, se vi è stato utile o meno, di commentare.
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IL MAGNETISMO.
I fenomeni magnetici sono collegati ad una proprietà posseduta in natura da una sostanza chiamata magnetite: tale proprietà consiste in una forza attrattiva o repulsiva che si manifesta fra due di essi; essa può essere acquistata in vari modi anche dal ferro, dall’acciaio ed alcune loro leghe. Queste sostanze sono chiamate rispettivamente magneti naturali e magneti artificiali. Nei magneti si nota che è possibile ottenere contemporaneamente, con un altro magnete, l’effetto attrattivo e repulsivo (al contrario dell’elettricità): basta ruotarne uno rispetto all’altro.
In un magnete si distinguono sempre estremità chiamate polo nord e polo sud, si vede sperimentalmente che poli uguali si respingono, poli diversi si attraggono. È importante notare che comunque si divida un magnete in pezzi si hanno nuovi magneti con un proprio nord ed un proprio sud.
Si dispone il magnete in modo che possa ruotare: il polo nord si rivolge verso il polo nord geografico, dalla parte opposta c’è il polo sud. Questo accade perché la terra è un grande magnete e ha i poli vicino a quelli geografici, l’asse magnetico non coincide con l’asse terrestre, ma è spostato di un particolare angolo.
NB. Il polo nord magnetico (della bussola) è il polo sud del magnete terra e così il polo sud perché altrimenti avremmo poli uguali che si attraggono.
Campo magnetico.
Anche nel caso del magnetismo si parla di campo perché lo spazio circostante ad un magnete viene modificato e se l’ si pone un altro magnete, si manifesta una forza magnetica. Anche i campi magnetici sono rappresentati da linee di campo chiuse che vanno da un polo all’altro e hanno il verso uscende dal polo nord ed entrante nel polo sud.
Interazioni.
Si può dimostrare che un magnete vicino ad un filo percorso da corrente viene “deviato”. Si è sperimentato che la corrente elettrica che scorre in un filo crea “perturbazioni” su un ago magnetico posto nelle sue vicinanze, infatti esso viene deviato fino ad assumere un nuova posizione di equilibrio. Questo significa che la corrente elettrica genere un campo magnetico che agisce con una forza su un magnete vicino ad essa.
Campo elettrico generato dalla corrente che scorre lungo un filo.
Vicino ad un lungo filo rettilineo percorso da corrente, un ago libero di ruotare intorno al centro si orienta ad angolo retto rispetto alla linea che congiunge l’ago al filo nel piano perpendicolare al filo. Disponendo il pollice della mano destra nel verso della corrente, il verso del campo magnetico è quello indicato dalle altre dita.
Le linee di campo permettono di trovare la direzione del vettore campo magnetico in ogni punto del campo: basta tracciare la tg nel punto deciso alla linea di campo che vi passa.
Dal fenomeno precedente ne consegue un altro: due correnti precorse da correnti dello stesso verso si attraggono, invece se sono inverse o contrarie si respingono (comportano al contrario delle elettriche). Questo accade perché entrambe generano un proprio campo magnetico che interagisce con quello dell’altra. L’effetto dipende dal verso delle forze magnetiche fra di esse. La forza che si manifesta in questo caso ha come modulo:
Da questo fenomeno deriva la vera definizione dell’ampere: una corrente ha l’intensità 1A quando, posta nel vuoto alla distanza di 1 metro da un’uguale in due fili rettilinei lungi 1 metro, essi si respingono o si attraggono con la forza di 1N.
Intensità del campo magnetico (induzione magnetica).
Se si avvicina un magnete ad un filo lungo l, percorso da una corrente di intensità i, in modo che la corrente sia perpendicolare alle linee del campo magnetico del magnete, si manifesta sul filo una forza F=i*l*B.
Essa è direttamente proporzionale a i e alla l; la costante B è un valore caratteristico del campo magnetico e viene chiamata induzione magnetica e sarà un valore abbinato a i del campo magnetico. Gli si attribuisce una natura di vettore dandogli una direzione perpendicolare alla corrente ed alla forza ed un verso che si trova con la regola della mano destra. L’unità di misura di B è il tesla. Si può sperimentare che se il filo percorso da corrente ha forma circolare o comunque chiusa, cioè è una spira, questo fatto genera sulle sue parti delle forze con verso e direzioni diverse che formano delle coppie di forze e quindi provocano la rotazione della spira. Infatti le forze che si manifestano hanno direzione perpendicolare alla corrente e al vettore (B) del campo magnetico e quindi le loro direzioni a coppie sono le stesse. I versi saranno opposti nelle zone in cui il verso delle corrente risulta opposto. Questo fenomeno è alla base del funzionamento dei motori elettrici nei quali, in seguito al passaggio di corrente, c’è un elemento meccanico che ruota.
