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RIASSUNTO DELLE PUNTATE PRECEDENTI Elettrostatica nel vuoto Forza di Coulomb e Campo elettrostatico Principi-base (conserv.carica, sovrapposizione) Lavoro.

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1 RIASSUNTO DELLE PUNTATE PRECEDENTI Elettrostatica nel vuoto Forza di Coulomb e Campo elettrostatico Principi-base (conserv.carica, sovrapposizione) Lavoro e Potenziale elettrostatico

2 QUESTA SETTIMANA Azione di campi magnetici statici nel vuoto su cariche in moto Generazione di campi magnetici statici nel vuoto da parte di cariche in moto Magnetostatica Conduzione elettrica Dallelettrostatica alla elettrologia in condizioni stazionarie: correnti elettriche statiche

3 FENOMENOLOGIA DELLINTERAZIONE MAGNETICA (i) Discorso identico a quello dellelettrostatica ? Carica magnetica e legge di Coulomb per il magnetismo ? a) Poli opposti si attraggono b) Poli uguali si respingono ?

4 N S S N S N Tagliando un magnete si ottengono sempre magneti completi di N-S. Non esistono cariche magnetiche (o sorgenti di campo magnetico) Differenza con linterazione elettrostatica FENOMENOLOGIA DELLINTERAZIONE MAGNETICA (ii) Interazione a distanza r tra corpi magnetizzati (in analogia al campo elettrico) Campo Magnetico B(r) La direzione del Campo Magnetico in r Direzione della forza sul N di un magnete test sito in r Analogie con linterazione elettrostatica

5 LE LINEE DI FORZA DEL CAMPO MAGNETICO N S r S N Linee di forza sempre chiuse Percorrendo una linea di forza, un Ntest torna allo stesso punto compiendo Lavoro > 0 B(r) NON è conservativo B(r) NON ammette potenziale scalare

6 FORZA MAGNETICA (DI LORENTZ) SU CARICA IN MOTO Una carica elettrica q in quiete in campo B NON subisce forza Una carica elettrica q con velocità v in campo B subisce una forza F L In modulo proporzionale a carica e componente v di v normale a B In direzione normale al piano contenente v e B In verso secondo la regola della mano destra. F L vBB F L = q v B = q v B sin Lespressione della Forza di Lorentz dà lunità di misura SI del campo magnetico

7 v0 v0 (m, q) Esempio: Carica con velocità v 0 B GIRAZIONE DI UNA CARICA IN UN CAMPO MAGNETICO F L alla traiettoria ds di spostamento della carica: dL= F L ds = 0 F L è una forza centripeta F L alla velocità v NON compie lavoro L su particelle cariche NON varia lenergia cinetica mv 2 /2 delle particelle NON cambia v 2 (= il modulo della v, ma solo la sua direzione) v |v 0 | = |v|

8 Moto circolare uniforme con Il raggio dellorbita è: La velocità angolareè detta frequenza ciclotronica GIRAZIONE DI UNA CARICA IN UN CAMPO UNIFORME (i) Sia nuovamente v 0 B a centr FLFL v 0 2 /r

9 GIRAZIONE DI UNA CARICA IN UN CAMPO UNIFORME (ii) Il vettore velocità v 0 può essere scomposto in 2 componenti: Siano ora v 0 e B (uniforme) qualunque (= non necess. ortogonali) (i) Una parallela al campo v 0// ( non viene modificata) v 0// v 0 = v 0 + v 0// (ii) Una normale al campo v 0 ( cambia direzione, NON intensità) v 0 v 0 2 /r Se proiettato sul piano B Moto circolare di periodo T = 2 / v 0// Moto ellittico di passo h = v 0// T h

10 GIRAZIONE DI UNA CARICA IN CAMPO NON UNIFORME Un metodo utile a capire il fenomeno è usare la conservazione dellenergia ( conserv. dellenergia cinetica) Il tipo di moto non è facilmente prevedibile. Si deve risolvere lequazione del moto: Valido per due punti qualunque con campi magnetici differenti.

11 APPLICAZIONE: SPECCHI MAGNETICI P2P2P2P2 P1P1P1P1 hihi riri L addensamento delle linee di campo tende a confinare le particelle cariche!!! B2B2B2B2 B1B1B1B1

12 INTERAZIONE DI PARTICELLE CARICHE CON IL CAMPO MAGNETICO TERRESTRE

13 Cariche in moto generano un campo magnetico? SI TRATTA DI FENOMENI REVERSIBILI? Conclusione: Il campo magnetico interagisce con cariche in moto (incurvandone la traiettoria) Sì: le sorgenti del campo magnetico sono le cariche in moto


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