Il Magnetismo
Gli antichi greci conoscevano già la
proprietà della magnetite (un
minerale di ferro) di attrarre
oggetti di natura ferrosa. Il
fenomeno viene detto
magnetismo dal nome di questo
minerale, e tutti i corpi che si
comportano come la magnetite
vengono
denominati magneti o calamite.
L’interazione magnetica si manifesta
attraverso un’azione “a distanza” .
Il concetto di campo viene introdotto
come modificazione delle proprietà
dello spazio, dovuta alle proprietà di
un magnete: in questo caso ad ogni
punto è associato un valore della forza
magnetica che agisce su un piccolo
“magnete di prova” che ci consente di
individuare, punto per punto, la
presenza del campo magnetico.
La materia interagisce per mezzo di forze
magnetiche reciproche, dovute alla
presenza di poli magnetici. I poli
interagiscono tra loro mediante
l’interazione magnetica: i poli di tipo
diverso si attraggono, mentre quelli di
tipo uguale si respingono.
Faraday partì proprio da un’osservazione sui
magneti per delineare il concetto di campo.
Infatti quando delle piccolissime pagliuzze,
ottenute limando un pezzo di ferro, vengono
poste in prossimità di un magnete, si dispongono
ordinatamente lungo le linee del campo
magnetico dando forma alle sue linee di forza. Si
osserva che le linee di addensano intorno ai poli
della calamita seguendo percorsi curvi.
Il Magnetismo Terrestre
• La Terra è un gigantesco magnete, il cui campo
magnetico si estende per decine di migliaia km
nello spazio.
Il polo nord e il polo sud geografici non
corrispondono ai poli magnetici, perché il campo
magnetico terrestre è in continuo movimento.
Ancora non si è capito perché la Terra si comporti
come un magnete ma si pensa che tale
comportamento sia dovuto a correnti elettriche
che circolano nel centro della Terra.
• La bussola magnetica è uno strumento che sfrutta
il magnetismo terrestre ed è costituita da un ago
magnetico, una sottile sbarretta di materiale
magnetico montata su un perno in modo che sia
libera di ruotare nel piano orizzontale senza
attrito: lontano da altri magneti che potrebbero
influenzarne il comportamento, l'ago magnetico
si orienta spontaneamente in direzione Nord-Sud,
lungo i meridiani terrestri. In genere le bussole
sono dotate di un quadrante suddiviso in 360
gradi, sul quale vengono segnati i punti cardinali,
così da permettere l'orientamento.
Con l’aiuto di una bussola, si può
rilevare il campo magnetico terrestre.
Infatti, qualsiasi magnete libero di
ruotare si trovi nel campo del nostro
pianeta si orienta secondo la direzione
Nord-Sud dei poli magnetici terrestri.
Il campo magnetico
Si chiama campo magnetico lo spazio
che circonda un magnete. Il campo
magnetico si rappresenta con delle
linee di forza che partono dal polo
nord e terminano al polo sud
esternamente al magnete.
Intensità del campo magnetico
L'intensità di campo magnetico ci
indica quanto un campo
A
magnetico
e'
più
forte
e
si
indica
m
con la lettera H. L'unita' di misura
del campo magnetico è il TESLA
dato da newton, ampere e metro.
Proprietà magnetiche della
materia
• Non tutti i materiali hanno le stesse proprietà
magnetiche: una calamita riesce ad attirare un
pezzo di ferro, ma non avviene nulla se
l’avviciniamo ad un pezzo di legno. In realtà
tutti i materiali presentano proprietà
magnetiche, ma in alcuni casi sono talmente
deboli che non è facile rilevarli. Distinguiamo
tre tipi di materiali:
I materiali ferromagnetici
• I materiali ferromagnetici sono fortemente
attratti dai magneti e la loro permeabilità è
maggiore di 1. Proprietà di particolari
materiali, detti ferromagnetiche, come il ferro,
si magnetizzano molto intensamente sotto
l'azione di un campo magnetico e rimangono
magnetizzati quando il campo si annulla .
I materiali paramagnetici
• Sono debolmente attratti da un magnete e la
loro permeabilità magnetica è di poco
maggiore di 1.
Il comportamento paramagnetico riguarda
materiali i cui atomi e le cui molecole sono per
loro natura dotati di un momento magnetico
proprio.
I materiali diamagnetici
• Sono debolmente respinti da un magnete e la
loro permeabilità magnetica è minore di 1.
• I materiali diamagnetici sono caratterizzati dal
fatto che la magnetizzazione ha verso opposto
rispetto al campo magnetico, e quindi di
esserne debolmente "respinti". In ambito non
scientifico i materiali diamagnetici sono
spesso semplicemente detti "non magnetici“.
• Le sostanze che hanno
comportamento diamagnetico sono,
nell'esperienza comune, l‘acqua, la
maggior parte delle sostanze
organiche (DNA, oli, plastiche) e
alcuni metalli come il mercurio, l‘oro,
il rame, l‘argento ed il bismuto.