Edited by Antonio Costantini

demiaco.jpeg

facebook
instagram
linkedin
youtube
twitch
X
tiktok

D 

Informativa Legale

Informativa sulla Privacy

Informativa sui Cookie

Il campo magnetico

20/04/2022 08:46

Antonio Costantini

Scienza, elettromagnetismo, induttori,

Il campo magnetico

Le proprietà magnetiche di alcuni materiali erano già note agli antichi greci, ai romani e ai cinesi,

(la videolezione) Il campo magnetico è una regione dello spazio in cui una carica elettrica in movimento o un materiale magnetico subisce una forza. 

Le sorgenti del campo magnetico sono le cariche in movimento (corrente elettrica) e i magneti permanenti. La legge di Biot-Savart afferma che ogni segmento di filo percorso da corrente elettrica genera un campo magnetico. La direzione del campo magnetico è determinata dalla regola della mano destra, dove il pollice indica la direzione della corrente e le dita si avvolgono nella direzione del campo. Allo stesso modo, un campo magnetico viene generato anche da particelle cariche in movimento, come gli elettroni che si muovono negli atomi. Nei magneti permanenti il campo magnetico è il risultato dell'allineamento dei domini magnetici, piccole regioni in cui i campi magnetici degli atomi sono allineati. Un magnete permanente crea un campo magnetico costante, con linee che escono dal polo nord e rientrano nel polo sud.

La legge di Ampère, nella sua forma più generale, descrive la relazione tra il campo magnetico e le correnti che lo generano.

 

h.jpeg

La grande importanza del campo magnetico risiede nella sua capacità di esercitare una forza. La legge di Lorentz descrive la forza che agisce su una carica elettrica in movimento all'interno di un campo magnetico:

 

F=q(v×B)

Dove:

F è il vettore forza.

q è la carica elettrica.

v è il vettore velocità della carica.

B è il vettore dell'induzione magnetica.

x è il simbolo del prodotto vettoriale.

Questa forza è sempre perpendicolare sia alla velocità della carica che al campo magnetico. Ciò significa che la forza di Lorentz non compie lavoro sulla carica, ma ne devia solo la traiettoria. Questo principio è alla base del funzionamento di acceleratori di particelle e spettrometri di massa.

Il campo magnetico è un pilastro della tecnologia moderna. Alcune delle sue applicazioni più rilevanti includono:

Motori e generatori elettrici: La forza di Lorentz è il principio alla base del funzionamento dei motori, dove una corrente in un campo magnetico produce movimento. I generatori, invece, sfruttano il principio inverso (induzione elettromagnetica) per convertire il movimento in elettricità.

Trasformatori: Sfruttano la legge di Faraday per variare la tensione alternata.

Imaging a Risonanza Magnetica (MRI): In medicina, l'MRI utilizza potenti magneti per generare immagini dettagliate degli organi interni, sfruttando le proprietà magnetiche dei nuclei atomici nel corpo.

Memorie magnetiche: I dischi rigidi dei computer utilizzano il magnetismo per archiviare i dati in modo binario.