Campo magnetico
1. Fenomeni magnetici terrestri
2. Come si genera un campo
magnetico
3. Esperimenti fondamentali
Un po’ di storia…………
Fino al II secolo d.C. la magnetite fu ritenuta
una pietra con virtù magiche
I primi aghi magnetici furono costruiti dai Cinesi
Durante la Crociate gli Europei appresero l’uso
dell’ago magnetico dagli Arabi e lo introdussero
per la prima volta in Europa intorno al 1200.
La bussola fu inventata da un marinaio di Amalfi
all’inizio del 1300 e perfezionata alla fine del 1500
da Cardano (matematico di Pavia)
Fenomeni magnetici terrestri
Fino al ‘500
fenomeni magici
Fine ‘500 William Gilbert (1544 – 1603)
1.esegue le prime osservazioni
sistematiche di fenomeni elettrici
e magnetici
2. nel 1600 pubblica a Londra il
“De magnete”: vede la Terra
come una calamita
1632 :
Galileo Galilei pubblica a Firenze
il “Dialogo sopra i due massimi sistemi
del mondo, tolemaico e copernicano”:
in un passo della Giornata Terza aderisce
alle idee di Gilbert.
1831:
localizzati i poli magnetici terrestri
polo sud magnetico: isola Melville
(Canada)
polo nord magnetico: antartide
1839
Gauss ritiene che il magnetismo terrestre sia
di origine interna alla Terra
Oggi......: il nucleo della Terra è ricco di metalli
• ha buona conducibilità elettrica
•nel nucleo circolano intense correnti elettriche
mantenute dalla rotazione terrestre
•tali correnti sono la causa del
magnetismo terrestre
Variazioni del campo magnetico terrestre
1.Inversione del campo magnetico su
periodi di milioni di anni
2. Variazioni giornaliere dovute al “vento solare”:
sciami di particelle cariche che creano un
campo magnetico che interferisce con quello
terrestre
Effetti:
1.Fasce di Van Allen
localizzate nel 1958 dal satellite USA Explorer
sono particelle del vento solare intrappolate
nel campo magnetico terrestre
2. Aurore polari
Come si genera un campo magnetico
1. Magnete naturale (calamita)
2. Filo percorso da corrente
3. Carica elettrica in movimento
Generano nello spazio circostante un campo magnetico
Se vengono posti in un campo magnetico, lo subiscono
cioè sono soggetti a forze
Esperimenti fondamentali
1820: esperienza di Oersted (fisico danese,
1777 - 1851)
1.Un filo percorso da corrente genera attorno
a sé un campo magnetico
2.Un filo percorso da corrente subisce una
forza se è posto in un campo magnetico
1820 – 1827: lavori sperimentali e teorici
di Ampère (1775 – 1836)
Forza agente tra due fili conduttori rettlilinei
percorsi da corrente
Se le correnti sono concordi, i fili si attraggono
Se le correnti sono discordi, i fili si respingono
La forza di attrazione o di repulsione, in modulo,
è data da:
i1  i2
FK
l
d
Dove:
0
k
2
costante
0  4 10 N / A
7
2
Permeabilità magnetica del vuoto
Quindi, la forza elettrodinamica tra due fili è:
0 i1  i2
F
l
2 d
l = lunghezza del tratto di filo considerato
d = distanza tra i due fili
Def. di Ampère (sistema SI):
L’Ampère è l’intensità della corrente costante
che, mantenuta in due conduttori paralleli,
rettilinei e di lunghezza infinita posti alla
distanza di 1 metro nel vuoto, produce tra
i due conduttori una forza di
7
per ogni metro di filo.
2  10 N