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CAMPO MAGNETICO

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Presentazione sul tema: "CAMPO MAGNETICO"— Transcript della presentazione:

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2 N S Esistono due tipi di “ carche magnetiche ” indicate con: POLO NORD e POLO SUD N S N S NON è possibile separare il PS dal PN

3 Come per le cariche elettriche: C ARICHE UGUALI SI RESPINGONO C ARICHE DIFFERENTI SI ATTRAGGONO

4 Come per la G RAVITÀ (forza gravitazionale) e L ’E LETTRICITÀ (forza di Coulomb) anche per il M AGNETISMO si definisce un CAMPO MAGNETICO N S D IREZIONE V ERSO del campo magnetico direzione e verso della retta orientata che va dal Polo Sud al Polo Nord PS PN

5 Le linee del campo magnetico generato da una calamita si possono evidenziare attraverso la limatura di ferro

6 Le linee del campo magnetico escono dal PN entrano nel PS

7 N S +- VV C IRCUITO A PERTO Si posiziona un filo conduttore parallelamente all’ago magnetico C IRCUITO C HIUSO L’ago magnetico ruota all’aumentare dell’intensità della corrente aumenta anche la deviazione dell’ago i i

8 La CORRENTE ELETTRICA genera attorno al filo un CAMPO MAGNETICO Possiamo evidenziare ciò osservando come si orienta la limatura di ferro intorno ad un filo in cui passa una corrente elettrica Regola della MANO DESTRA

9 F +- VV i i +- VV i i B B F i B F Il CAMPO MAGNETICO ESERCITA UNA FORZA su un filo percorso da CORRENTE ELETTRICA

10 +- VV i +- VV i +- VV i -+ VV i F F F F i i F F Correnti CONCORDI i i F F Correnti DISCORDI Due CORRENTI ELETTRICHE esercitano reciprocamente una FORZA

11 i i i i

12 La forza F sentita da due fili elettrici rettilinei di lunghezza l, distanti d e percorsi dalle correnti i 1 e i 2 è data dalla formula: i 1 i 2 F F i 1 F F d l F = k d i 1 i 2 l k = 22 00 permeabilità magnetica del vuoto  0 = 4  N A -2 nel SI Due CORRENTI ELETTRICHE esercitano reciprocamente una FORZA F = d i 1 i 2 l 22 00 k = 2  N A -2

13 L’espressione della forza F permette di definire l’A MPERE  0 = 4  N A -2 1 A MPERE (A) è l’intensità di corrente che circolando in due fili molto lunghi paralleli e rettilinei, posti alla distanza di 1metro esercita una forza di 2  N su ciascun tratto di filo lungo 1 metro F = d i 1 i 2 l 22 00

14 1 A MPERE (A) è l’intensità di corrente che circolando in due fili molto lunghi paralleli e rettilinei, posti alla distanza di 1metro esercita una forza di 2  N su ciascun tratto di filo lungo 1 metro  0 = 4  N A -2 F = d i 1 i 2 l 22 00 1 C OULOMB (C) è la carica elettrica che, passando attraverso la sezione di un filo in 1 secondo, dà la corrente di 1 Ampere

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16  l  =0° l B F F i i l  =90° i B F i Sperimentalmente si trova che il campo esercita sul filo una forza F  i  l  sin(  ) Sperimentalmente si trova che la costante di proporzionalità dipende SOLO dal campo e varia da punto a punto. La costante prende il nome di INDUZIONE MAGNETICA ed è rappresentata dal vettore B : F = B  i  l  sin(  )

17 D IREZIONE V ERSO direzione e verso della RETTA ORIENTATA che va dal Polo Sud al Polo Nord I NTENSITÀ B = F i l sin(  ) F = B  i  l  sin(  ) B  l F i

18 B F l  =90° i B F i F = B  i  l  sin(  ) Nel caso più semplice in cui il FILO (la CORRENTE ) è perpendicolare al CAMPO : B = F ilil

19 F = B  i  l  sin(  ) La legge Ci dice che per la determinazione della forza F BISOGNA CONSIDERARE la componente di B perpendicolare al flusso della corrente : F = B  i l

20 B = F ilil [ B ]= N A m = T esla Viene anche utilizzato il Gauss che corrisponde a Tesla 1 G = 1  T

21 i B i 1 B1B1 i 2 B2B2 i B F1F1 F2F2 21 Consideriamo due fili nei quali circolano due correnti concordicorrenti discordi Ogni filo genera un campo che agisce sull’altro filo La forza F 1 che sente i 1 a causa di B 2 vale: F 1 = B 2 i 1 l Simmetricamente: la forza F 2 sentita da i 2 dovuta a B 1 : F 2 = B 1 i 2 l 12 F F F = d i 1 i 2 l 22 00 Sostituendo F 1 nell’espressione della forza tra due correnti poste a una distanza d: si ottiene: B2 i1 l =B2 i1 l = d l i 1 i 2 22 00 B =B = d i 22 00

22 Sappiamo che un filo percorso da corrente genera un campo magnetico circolare Ogni punto del filo è sorgente del campo magnetico Pieghiamo il filo in modo da ottenere una spira circolare

23 Un punto P posto sull’asse di una spira di raggio R ad una distanza d dal centro della spira sente un campo magnetico B dato dalla relazione: P d R B =B = i 00 R2R2 d2d2 R2R2 + 2 [] 3/2 Nel caso in cui P coincide col centro della spira ( d =0 ) : B =B = i 00 2 R

24 3 m 35 s B =  0 i N l Nel caso in cui il solenoide sia molto lungo – diametro molto piccolo rispetto alla lunghezza – campo esterno:nullo campo interno:uniforme N S N : numero di spire

25 Magnetismo Polo Sud Polo Nord Campo Magnetico Linee di campo si distingue collegano rappresentato da Oersted Faraday Ampere Filo di corrente genera C.M. B=F/il interazione tra C.M. e corrente C.M. tra correnti B=  0 i/2  d F=  0 i 1 i 2 l/2  d dagli esperimenti Spira Solenoide C.M. uniforme genera da cui ago magnetico si rivela con rivela Tesla (Gauss) Induzione Magnetica definisce unità di misura Ampere Coulomb 00 definisce e Campo Elettromagnetico ne deriva


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