Magnetismo

il magnetismo

Vittoria Di Pietro, Sofia Mandaglio, Loris Morel, Iris Suppa

IL CAMPO MAGNETICO

Attorno a un magnete esiste un campo magnetico, è un campo vettoriale che ha direzione verso e intensità. - La direzione del campo magnetico in un punto dello spazio è quella lungo la quale si orienta un piccolo ago magnetico posto in quel punto. - Il verso è quello indicato dal polo nord dell'ago magnetico.

I MAGNETI

Le forze magnetiche tra i poli nord e sud hanno la seguente proprietà: poli simili si respingono, poli opposti si attraggono

Mentre è possibile separare le cariche elettriche positive da quelle negative, nessuno ha mai ottenuto un monopolo magnetico, cioè un polo nord o un polo sud isolato.

L'estremità dell'ago che punta verso nord è detta polo nord magnetico, mentre quella che punta verso sud opposta è il polo sud magnetico

IL CAMPO MAGNETICO TERRESTRE

Il punto in cui l'asse magnetico interseca la superficie dell'emisfero nord è noto come polo nord magnetico. Poiché poli opposti si attraggono, in corrispondenza del polo nord magnetico si trova dunque il polo sud dell'ipotetico magnete all'interno della Terra. L'angolo formato dalla direzione dell' ago magnetico e da quella del nord geografico è chiamato declinazione magnetica

LA FORZA DI LORENTZ

Se la carica si muove in direzione parallela o antiparallela rispetto al campo non risente di alcuna forza magnetica

Su una carica elettrica positiva q in moto con velocità v in un campo magnetico B agisce una forza f tale:

Se la carica si muove lungo una direzione che forma un angolo risente di una forza di origine magnetica F con intensità F = qvBsin(α)

L'intensità B del campo magnetico in ogni punto dello spazio è:

B = F / qvsin(α)

Selettore di velocità

La somma vettoriale delle forze (elettrica e di Lorentz) deve essere uguale a zero per far sì che la particella non devii Fel=Fb qE=qvB V=E/B Tutte le particelle uscenti hanno la stessa velocità e si muovono di moto rettilineo uniforme

Serve per misurare la velocità delle particelle cariche

MOTO DELLE CARICHE IN UN CAMPO MAGNETICO

la forza di Lorentz non compie lavoro sulle cariche in moto, perché sempre perpendicolare alla velocità; non modifica il modulo della velocità, solo direzione e verso. una carica che si muove in B è soggetta a F=q.E+q.vxB

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Moto delle cariche in un campo magnetico

Moto rettilineo uniforme

Traiettorie elicoidali

Traiettorie circolari

0°<a<90° oppure 90°<a<180°unione di moto rettilineo uniforme e moto circolare uniforme; asse dell'elica segue B

Qui la forza di Lorentz è 0, la particella si muove in parallelo con il campo magnetico (sina=0)

v è perpendicolare a B, (sina=1, a=90°)forza di Lorentz massima, centripeta

When conducting a presentation, ther

Lo spettrometro di massa

Gli spettrometri di massa sono usati per determinare la massa e l’abbondanza relativa degli isotopi (stesso n di protoni, diverso di neutroni).

Forza magnetica su un filo percorso da corrente

In un filo percorso da corrente I e immerso in un campo magnetico B agisce una forza F:

La direzione e il verso sono dati dalla prima regola della mano destra

MOMENTO TORCENTE SU UNA SPIRA PERCORSA DA CORRENTE

MOMENTO TORCENTE

rxF=rFsinanonostante la forza agente sulla spira sia uguale a 0, il momento torcente tende a girarla attorno al perno.

MOMENTO TORCENTE TOTALE

il momento torcente totale è la somma dei due momentiT=2rFsina=2(ILBsinb)(w/2)sina=ILBwsina T=IABsina

N AVVOLGIMENTI

se la spira ha diversi avvolgimenti,=> T=NIABsina

Campi magnetici generati da correnti

Caso: filo conduttore rettilineo

Un filo rettilineo percorso da corrente genera un campo magnetico le cui linee di forza sono circonferenze concentriche con centro il filo stesso

Forze magnetiche fra correnti

• Due fili rettilinei paralleli percorsi da correnti con versi opposti si respingono .
• Due fili rettilinei paralleli percorsi da correnti con lo stesso verso si attraggono.

Spira

• Una spira percorsa da corrente genera un campo magnetico le cui linee di campo hanno l'andamento mostrato in figura.
• Al centro di una spira di raggio R il campo magnetico è perpendicolare al piano della spira e ha intensità:

• Una spira percorsa da corrente si comporta come un magnete a balla

il solenoide

il campo magnetico all’esterno del solenoide è praticamente nullo ma all’interno, lontano dalle estremità è uniforme e parallelo all’asse del solenoide con intensità

OSSERVAZIONE

il momento varia in base all'ampiezza dell'angolo tra il campo magnetico e la normale alla spira;massimo quando a=90° minimo quando a=0°

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Il campo generato da un filo in un punto P ha: - direzione: la retta tang. alla circonferenza passante per P e centro il filo. - verso: 2° regola mano dx - modulo: legge Biot-Savart

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