Lezione campo magnetico

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1. Il campo magnetico 2. ã Il campo magnetico prodotto da calamite ã Il campo magnetico prodotto da correnti ã La forza di Ampère ã Il motore elettrico 3. In…

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  • 1. Il campo magnetico
  • 2. • Il campo magnetico prodotto da calamite • Il campo magnetico prodotto da correnti • La forza di Ampère • Il motore elettrico
  • 3. In laboratorio: le calamite • Le polarità di una calamita. • E' possibile separare due poli • Magnetizzazione per contatto e per induzione. • Visualizziamo il campo magnetico.
  • 4. Linee di campo Campo magnetico generato da una calamita a barra
  • 5. Linee di campo Campo magnetico generato da una calamita a U
  • 6. Relazione tra corrente elettrica e campo magnetico
  • 7. Esperimento di Oersted (1820) Se non si vede clicca qui
  • 8. Esperimento di Ampère (1821) Se non si vede clicca qui
  • 9. Ancora Ampère Se non si vede clicca qui Due fili paralleli percorsi da corrente nella stessa direzione si attraggono, due fili paralleli percorsi da corrente in direzioni opposte si respingono.
  • 10. • Questa interazione è di tipo elettrostatico o è una interazione nuova? Queste attrazioni e repulsioni tra correnti elettriche sono fondamentalmente diverse dagli effetti che vengono prodotti dell'elettricità in quiete. In primo luogo essi cessano, come fanno le scomposizioni chimiche, non appena si rompe il circuito [cioè, egli deduce che l'effetto non è statico, ma dinamico]. Secondariamente, nelle attrazioni e repulsioni elettriche normali le cariche opposte si attraggono e cariche uguali si respingono; nelle attrazioni e repulsioni delle correnti elettriche noi abbiamo esattamente il contrario. È quando due fili conduttori sono posti parallelamente in modo che le estremità dello stesso segno siano vicine l'una all'altra che si ha l'attrazione, e vi è una repulsione quando le estremità dello stesso segno sono il più possibile lontane tra loro. In terzo luogo, nel caso si abbia attrazione, quando questa è sufficientemente intensa da portare il conduttore mobile a contatto con il conduttore fisso, essi rimangono uniti l'uno all' altro come due magneti e non si separano dopo un po', come accade quando due corpi conduttori, elettrificati in maniera opposta, arrivano a toccarsi. (Ampère)
  • 11. Conclusione Magneti e correnti sono equivalenti, cioè la corrente elettrica genera un campo magnetico. Se non si vede clicca qui
  • 12. Campo magnetico generato da un filo rettilineo
  • 13. La corrente elettrica genera campi magnetici Filo rettilineo percorso da corrente: legge di Biot-Savart m0 è la permeabilità magnetica del vuoto e vale 4p 10-7 N/A2
  • 14. Filo rettilineo percorso da corrente: legge di Biot-Savart m0 =4p 10-7 N/A2
  • 15. La corrente elettrica genera campi magnetici Spira percorso da corrente: al centro della spira di raggio R
  • 16. La corrente elettrica genera campi magnetici Solenoide percorso da corrente: all'interno di un solenoide di N spire e lungo l
  • 17. Solenoide percorso da corrente:
  • 18. Esempi di campo magnetico uniforme A cosa possono servire campi magnetici fatti così?
  • 19. In laboratorio: la bilancia elettromagnetica Conclusioni: • F ÷ L • F ÷ i • F ÷ sena • F ÷ B F = i L B sena
  • 20. Forza di Ampère
  • 21. Forza di Ampère
  • 22. Definizione di campo magnetico Abbiamo
  • 23. Forza tra due correnti Poiché m0 = 4p.10-7 N/A2 , si può valutare che con una corrente di 10 A in due conduttori paralleli distanti 1 cm, per ogni tratto di lunghezza di 10 cm la forza fra di essi è di (calcola) 2 . 10-5 N , uguale a circa 2 mg.
  • 24. Forza tra due correnti
  • 25. Dimostrazione della legge di Biot-Savart
  • 26. Applicazione: il motore elettrico Una spira percorsa da corrente, inserita in un campo magnetico uniforme, è sottoposta ad una coppia di forze che tendono a farla ruotare
  • 27. Applicazione: il motore elettrico Per mezzo giro la spira in figura ruota in senso orario, per l'altro mezzo giro ruota in senso antiorario. La spira oscilla attorno alla direzione indicata dalle linee di forza del campo magnetico.
  • 28. Applicazione: il motore elettrico Se vogliamo che ruoti in modo continuo, dobbiamo collegare gli estremi della spira a dei semianelli metallici detti collettori. Due contatti di grafite fissi, detti spazzole, strisciano su entrambi i collettori che ruotano con la spira. Questo è il principio del funzionamento del motore elettrico.
  • 29. • VIDEO motore Faraday1.flv • VIDEO motore Faraday2.flv • VIDEO motore Faraday3.flv • VIDEO motore Faraday4.flv
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