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

 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 Dall’elettrostatica alla elettrologia in condizioni stazionarie: correnti elettriche statiche Conduzione elettrica

? FENOMENOLOGIA DELL’INTERAZIONE MAGNETICA (i) a) Poli opposti si attraggono b) Poli uguali si respingono Discorso identico a quello dell’elettrostatica ? “Carica magnetica” e “legge di Coulomb” per il magnetismo” ? ?

 Direzione della forza sul N’ di un magnete “test” sito in r FENOMENOLOGIA DELL’INTERAZIONE MAGNETICA (ii) N S Differenza con l’interazione elettrostatica Tagliando un magnete si ottengono sempre magneti completi di N-S.  Non esistono “cariche magnetiche” (o “sorgenti” di campo magnetico) 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 l’interazione elettrostatica

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

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 FL  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. FL = q v  B = q v B sin  L’espressione della Forza di Lorentz dà l’unità di misura SI del campo magnetico

GIRAZIONE DI UNA CARICA IN UN CAMPO MAGNETICO FL  alla velocità v  FL  alla traiettoria ds di spostamento della carica: dL= FLds = 0 FL è una forza centripeta NON compie lavoro L su particelle cariche NON varia l’energia cinetica mv2/2 delle particelle NON cambia v2 (= il modulo della v, ma solo la sua direzione) v0 (m, q) Esempio: Carica con velocità v0  B |v0| = |v| v

GIRAZIONE DI UNA CARICA IN UN CAMPO UNIFORME (i) Sia nuovamente v0  B acentr FL v02/r  Moto circolare uniforme con Il raggio dell’orbita è: La velocità angolare è detta frequenza ciclotronica

GIRAZIONE DI UNA CARICA IN UN CAMPO UNIFORME (ii) Il vettore velocità v0 può essere scomposto in 2 componenti: Siano ora v0 e B (uniforme) qualunque (= non necess. ortogonali) (i) Una parallela al campo v0// ( non viene modificata) v0// v0 = v0 + v0// (ii) Una normale al campo v0 ( cambia direzione, NON intensità) v0 v0 2/r Se proiettato sul piano  B Moto circolare di periodo T = 2/ Moto ellittico di passo h = v0//T h v0//

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

APPLICAZIONE: SPECCHI MAGNETICI ri hi P2 P1 L’ addensamento delle linee di campo tende a confinare le particelle cariche!!! B2 B1

INTERAZIONE DI PARTICELLE CARICHE CON IL CAMPO MAGNETICO TERRESTRE

SI TRATTA DI FENOMENI “REVERSIBILI”? 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