magnetismo
Ago magnetico e suo comportamento rispetto al polo nord
tipi di magnetismo e comportamento tra vari tipi
inseparabilità dei poli magnetici
come magnetizzare e smagnetizzare un corpo
Interpretazione del magnetismo dei corpi
corpi ferromagnetici-diamagnetici-paramagnetici
Inclinazione magnetica e latitudine sulla terra
Opportuno schermo completo
Cliccare quando serve
Certe sostanze spontaneamente presentano la capacità di
attirare certi frammenti metallici (ferro, acciaio) ,mentre non
attira altre sostanze (o solo debolmente) o le respinge:
Ferromagnetici:attratti da magnete-ferro,cobalto,
Diamagnetici:respinti da magnete:rame,argento,acqua
Paramagnetici:debole attrazione:platino,aria alluminio
si definisce Magnetismo
la proprietà che hanno certe sostanze di attirare frammenti
di ferro, acciaio :nome da Magnetite ,minerale di ferro che
presenta in natura tale proprietà
magnetite
Magnete o calamita
lineare - barra
Indicheremo tipo Nord per A e tipo Sud per B:perché ?
nord
A
sud
B
Presenta la capacità magnetica ad entrambe le
estremità:ma è dello stesso tipo ?
Sembra essere di due diversi tipi A-B :estremità dello stesso tipo creano
repulsione tra magneti, se di tipo diverso creano attrazione
A
B
A
B
B
A
B
A
A
B
A
B
Polo Nord
N
S
Polo sud
Ago magnetico,piccolo
magnete,libero di ruotare
su perno
verticale,risente
della presenza del
campo
magnetico terrestre e si
orienta sempre con la
stessa estremità verso il
polo Nord
a tale estremità viene
assegnato il nome di
polo nord dell’ago
perché
è rivolto al polo Nord
della terra
Nord geografico
N
S
Nord geografico
N
S
Sud geografico
Sud geografico
Meridiano magnetico
Meridiano magnetico
Un ago magnetico libero di ruotare su piano orizzontale si dispone sempre
lungo il meridiano magnetico parallelo al proprio asse
se viene spostato da tale direzione e poi rilasciato libero, ritorna con
leggera oscillazione alla direzione iniziale rivolto verso Nord
sud
N
S
Avvicinando un magnete al polo Nord dell’ago
si verifica
che mentre una estremità attira il polo nord, l’altra lo
respinge e attira il polo sud dell’ago:
si deduce che nel primo caso la estremità avrà un
magnetismo di tipo sud (attira nord dell’ago) mentre
l’altra estremità avrà un magnetismo di tipo nord
(respinge il nord dell’ago e attira il sud):
per questo è stato assegnato al magnete un polo
nord (A) e un polo sud (B) (convenzione)
nord
sud
Rompendo un magnete i due-quattro parti cosa si ottiene?
Si verifica che il magnetismo localizzato alle due diverse estremità
ricompare in tutti i frammenti derivati, che si comportano come
altrettanti magneti, anche se con minore forza posseduta:
si deduce che i poli magnetici sono inseparabili:esiste sempre
un dipolo magnetico
Corpo elettricamente neutro
+ -
+ -
+ -
Invece le cariche elettriche
si possono ottenere separate
Come si comportano due magneti posti a distanze variabili
e dotati di forza variabile?
con quale forza si respingono o attraggono? Forza attrattiva
Magneti fissi
distanza
Magneti mobili
A parità di distanza la forza attrattiva aumenta con la forza magnetica
a parità di forza magnetica la forza attrattiva aumenta con diminuire della
distanzaLa forza di attrazione o repulsione varia con le forze magnetiche
dei magneti,con la distanza,con il mezzo interposto
F = K*M1*M2/D*D
Due magneti uguali si attirano con una forza che risulta in
rapporto con le quantità di magnetizzazione presenti sui magneti
e in funzione inversa al quadrato della loro distanza
forza
nord
sud
nord
nord
sud
nord
sud
nord
sud
nord
sud
sud
Una coppia di magneti simili ai precedenti, a parità di distanza,
rivela una forza attrattiva pari al prodotto delle qua quantità
F = K * M1*M2 /D*D
sud
nord
Come magnetizzare un corpo (ottenere una calamita)
nord
sud
ferro
Si può ottenere una magnetizzazione mediante strofinio con un
magnete
sempre nello stesso senso, su una sbarra di acciaio
Magnetizzazione per induzione
nord
sud
Avvicinando un magnete a dei frammenti
di ferro, un primo frammento viene attratto e
diventa a sua volta capace di attirare un
secondo frammento e così per gli altri:
Staccando però il primo frammento dal
magnete anche gli altri ritornano liberi:
magnetizzazione indotta e temporanea:
permane solo se a contatto con magnete
permanente
Frammenti di ferro
Magnetizzazione per induzione
nord
sud
Avvicinando un magnete a dei frammenti
di ferro, un primo frammento viene attratto e
diventa a sua volta capace di attirare un
secondo frammento e così per gli altri:
Staccando però il primo frammento dal
magnete anche gli altri ritornano liberi:
magnetizzazione indotta e temporanea:
permane solo se a contatto con magnete
permanente
Frammenti di ferro
Magnetizzazione per induzione durante avvicinamento
relativo tra magnete e frammenti di ferro
Induzione magnetica:comparsa di polarità nella barra neutra
nord
sud
nord
sud
Avvicinando una barra di ferro non magnetizzata al polo di un magnete
avviene una creazione di un nuovo magnete, temporaneo
:mentre si avvicina ,la parte più vicina al magnete diventa NORD e
quella più lontana diventa SUD:e quindi viene attratta per presenza
di magnetismo di segno opposto,fino al contatto con il magnete
batteria
Magnetizzazione per induzione elettrica
Cosa si osserva alla chiusura del circuito
e al passaggio della corrente nella bobina
nella quale è stato inserito un nucleo di
ferro dolce non magnetizzato ?
Cosa si osserva alla apertura del circuito?
Rispondi e clicca
Nucleo di ferro dolce
ferro
Chiudendo il circuito la corrente circolante nella bobina magnetizza il nucleo
di ferro dolce inserito:quando si riapre il circuito ,scompare la magnetizzazione
batteria
Magnetizzazione per induzione elettrica
Cosa si osserva alla chiusura del circuito
e al passaggio della corrente nella bobina
nella quale è stato inserito un nucleo di
acciaio non magnetizzato ?
Cosa si osserva alla apertura del circuito?
Rispondi e clicca
Nucleo di acciaio
nord
sud
ferro
Chiudendo il circuito la corrente circolante nella bobina magnetizza il nucleo
di acciaio inserito:quando si riapre il circuito ,permane la magnetizzazione
si è formato un magnete permanente, una calamita
Come smagnetizzare un magnete
Mediante percussione, un magnete può smagnetizzarsi :perché?
Perché l’energia fornita permette di riportare la distribuzione casuale dei
magnetini microscopici allineati ,con la scomparsa del dipolo
Mediante riscaldamento oltre una certa temperatura, specifica per
ogni tipo di sostanza magnetica, il magnetisno può diventare più
debole o scomparire totalmente : perché ?
percussione
nord
nord
sud
sud
riscaldamento
Ipotesi sulla natura del magnetismo e interpretazione di alcuni
fenomeni e proprietà osservate
nord
In particolare nelle sostanze ferromagnetiche si ipotizza la presenza di
microscopici magneti ,bipolari, distribuiti casualmente perché le
attrazioni reciproche sono continuamente contrastate dalla energia
cinetica presente a una determinata temperatura:se interviene una
forza esterna (magnete) capace di favorire l’orientamento dei magnetini
compare una polarità costante alle estremita della barra
sud
Ipotesi sulla natura del magnetismo e interpretazione di alcuni
fenomeni e proprietà osservate
Se allontanando il magnete
la attrazione tra magnetini
permette
di mantenere l’allineamento
indotto
si avrà un magnete permanente
(es.con accaio)
Se invece prevae la energia
cinetica interna l’allineamento
viene
distrutto e la magnetizzazione
scompare(ferro dolce):si ha
solo un magnete temporaneo
Ipotesi sulla natura del magnetismo e interpretazione di alcuni
fenomeni e proprietà osservate
Risulta evidente perché si può
provocare una smagnetizzazione
mediante percussione o
riscaldamento:si aumenta la
energia cinetica che contrasta
con l’allineamento indotto
Risulta anche evidente perché
strofinando in senso unico con
un magnete una barra di acciaio
si può creare un nuovo magnete,
perché si stimolano i magnetici
a trovare un orientamento
all’interno del solido
Risulta evidente perché non si
possono separare i poli di un
magnete
Il comportamento dei corpi rispetto alla risposta alla azione magnetica
varia con la natura dei corpi e della struttura a livello di
microscopici magnetini (collegati alla struttura atomica e agli
elettroni dell’atomo…spin…)
Ferromagnetici:attratti da magneteferro,cobalto,
nord
sud
Diamagnetici:respinti da
magnete:rame,argento,acqua
nord
sud
Paramagnetici:debole
attrazione:platino,aria alluminio
nord
sud
nord
terzo ago
quarto ago
sud
nord
secondo ago
1S2S3N4N
nord
Quale tipo di polarità si troverà sotto
ogni ago ?rispondi e clicca
sud
Primo ago
S
N
S
N
sud
Al polo Nord geografico corrisponde un magnetismo di tipo Sud
Al polo Sud geografico corrisponde un magnetismo di tipo Nord
(se Nord dell’ago è attratto verso Nord geografico significa che ivi si
deve trovare un magnetismo di tipo opposto, cioè Sud e viceversa a Sud:
tutto per motivo della convenzione nella attribuzione del nome di polarità dell’ago
Nord geografico
sud magnetico
N
S
Equatore magnetico
nord
Un ago che punta il N
verso il basso indica che
si trova sopra il polo N
geografico (boreale)
Un ago che punta il S
verso il basso indica che
si trova sopra il polo S
geografico (australe)
Un ago che rimane
orizzontale indica che si
trova a metà strada tra i
due poli:equatore
Valori intermedi,indicano
latitudini intermedie
sud
Ago libero di ruotare su piano
verticale:asse orizzontale
N
S
Sud geografico
nord magnetico
N
S