Il magnetismo
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 16

Il magnetismo PowerPoint PPT Presentation


  • 202 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Il magnetismo. Dai primi esperimenti alla teoria moderna. Fenomeni magnetici. VII secolo: magnetite (FeO.Fe 2 O 3 ) attira limatura di ferro: proprietà non uniforme nel materiale; si manifesta in determinate parti. campioni cilindrici ( magneti )

Download Presentation

Il magnetismo

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Il magnetismo

Il magnetismo

Dai primi esperimenti alla teoria moderna


Fenomeni magnetici

Fenomeni magnetici

VII secolo: magnetite (FeO.Fe2O3)

attira limatura di ferro:

  • proprietà non uniforme nel materiale;

  • si manifesta in determinate parti.

    campioni cilindrici (magneti)

    nei quali tale proprietà

    si manifesta ai poli.

    XVI secolo: W. Gilbert

  • indagine sistematica dei fenomeni magnetici;

  • differenze elettrostatica e magnetismo.


Natura della forza magnetica

Natura della forza magnetica

  • forza gravitazionale e’ attrattiva ed agisce su ognimassa

  • forza elettrica e’ attrattiva o repulsiva ed agisce sulle cariche

forza magneticaagisce su

  • magneti

  • correnti

  • cariche in moto

  • sia attrattiva che repulsiva

  • attrattiva

gli estremi di due pezzi di magnetite si attraggono o si respingono

un metallo (magnetite)

attira limatura di ferro,

acciaio e di altri metalli


Dalla forza al campo

  • non è possibile ottenere un

    polo magnetico isolato (monopolo)

tagliando a metà una calamita compaiono sempre due poli

Dalla forza al campo

esistenza di un campo magnetico naturale

elemento di magnetite fa cambiare orientamento a sottile lamina di magnetite in equilibrio su una punta o sospesa con un filo

elementi costitutivi dei magneti sono i dipoli magnetici


Sorgenti del campo

Sorgenti del campo

1800 Oersted e Ampere:

legame fra fenomeni elettrici e magnetici

filo percorso da corrente fa cambiare orientamento ad ago magnetico

fili percorsi da corrente si attraggono o respingono a seconda della direzione della corrente

magnete fa cambiare orientamento ad un circuito percorso di corrente

le azioni magnetiche sono la manifestazione di interazioni tra cariche elettriche in movimento


Il campo magnetico

Il campo magnetico

un sistema di cariche in moto genera

un campo magnetico B

definisco

direzioneeverso

del campo B utilizzando come sonda un ago magnetico

(in elettrostatica: carica q)

disegno le

linee del campo magnetico ponendo la sonda in “tutti” i punti dello spazio attorno alla sorgente di campo (cfr. esperimento in classe)

con l’ago magnetico trovo direzione e verso del campo vettoriale, ma non il modulo


Il campo magnetico esempi

magnete permanente

curvato ad U

filo rettilineo percorso da corrente

Il campo magnetico: esempi

circuito

percorso da corrente

magnete permanente

Principio di sovrapposizione: il campo B è dato dalla somma dei campi prodotti dalle singole sorgenti.


Origine del campo magnetico

Origine del campo magnetico

oggetti estremamente diversi come

  • la magnetite

  • certi metalli

  • fili percorsi da corrente

    sono tutti soggetti alla forza magnetica

  • filo percorso da corrente  Cariche elettriche in movimento

  • materia  sistema costituita da cariche in moto

campo magnetico  generato da cariche in moto cariche in moto  soggette a forze magnetiche

magnete permanente: la somma di tutte le correnti atomiche = 0

Il moto degli elettroni genera un campo magnetico


Intensit del campo magnetico

Intensità del campo magnetico

strumento di misura: magnetometro

filo percorso da corrente in presenza di campo magnetico B subisce una forza

collego il filo percorso da corrente ad un dinamometro (molla tarata):

allungamento/compressione

della molla misura la

forza magnetica


Unit di misura

Unità di misura

1 Gauss = 10-4 Tesla


Cariche in moto forza magnetica

Cariche in moto: forza magnetica

  • particella di carica q, massam

  • velocità vcostante

  • regione di spazio con Bcostante

Se la particella subisce una forza osserverò:

  • variazione del modulo della velocità

    (cioè accelerazione o decelerazione)

  • variazione della direzione di moto

    (una deflessione)

Forza di Lorentz (deriva dall’espressione vista prima)

La forza magnetica non compie lavoro


Moto di una carica in un campo magnetico uniforme

B

v

FLorentz

v

F

B

v

B

F

v

F

Moto di una carica in un campo magnetico uniforme

  • particelle veloci si muovono in orbite larghe

  • le particelle lente in orbite strette

la forza di Lorentz

induce una

traiettoria circolare

B entrante

B uscente

A parità di campo magnetico e di velocità il raggio dell’orbita dipende solo da

  • massa della particella

  • carica della particella

Nota la carica posso effettuare una spettrometria di massa


Esempi di traiettorie

Esempi di traiettorie

Se la velocità della particella carica non è ortogonale al campo magnetico la sua traiettoria è elicoidale con velocità di traslazione pari alla proiezione della velocità lungo il vettore B.

traiettoria di una particella carica in una camera a bolle in un campo magnetico

traiettoria di un

fascio di elettroni in un campo magnetico


Esercizi

Esercizi

Calcolare la forza (modulo direzione e verso) cui è

sottoposto il filo in figura sapendo che la sua lunghezza è

di 50 cm, che la corrente di 2 A lo attraversa nel senso

Indicato e che il valore di B è pari a 4 T.

Per la regola della mano destra la forza è entrante


Esercizi1

Esercizi

Calcolare il raggio della traiettoria di un elettrone che

viaggia alla velocità di 2000 m/s, immerso in un campo

magnetico uniforme di 5 T come in figura.

L’elettrone curva a sinistra, e non a destra come ci si

Aspetterebbe dalla regola della mano destra, per via della

carica negativa


Per casa

Per casa…

  • In un campo magnetico di 0,5 T che raggio avrà la traiettoria di un elettrone con velocità pari ad un decimo di quella della luce? (Sugg. La velocità della luce è un valore ben noto e facile da trovare…)

  • Quale è la forza cui è sottoposto un filo lungo 30 cm, di resistenza 5 Ω e sotto posto ad una d.d.p. di 10 V, immerso in un campo magnetico ad esso perpendicolare? (scegliete in modo arbitrario il verso della corrente.

  • La velocità degli elettroni all’uscita del tubo catodico della TV è circa 10000000 m/s. Nei televisori più grandi, questi elettroni devono poter compiere traiettorie con raggi fino a 50 cm. Quale deve essere il valore di B?

  • E’ possibile mantenere in aria un filo di 50 cm pesante 10 g? Giustificare la risposta e spiegare, qualitativamente e quantitativamente, il procedimento, e gli strumenti necessari.

  • Qual è la forza agente su una carica ferma posta in un campo magnetico di 7 T?


  • Login