Campi Magnetici in Natura

Presentazione sul tema: "Campi Magnetici in Natura"— Transcript della presentazione:

1 Campi Magnetici in Natura
Unità di Misura Ovviamente la forza magnetica si misura in Newton (come ogni altra forza) Il campo magnetico si misura in Tesla (T) una vecchia unità di misura è il Gauss G  1 G = 10-4 T [T] = [N][s]/([C][m]) Un Tesla è il campo magnetico necessario affinchè una carica di 1 coulomb con velocità pari a 1 m/s subisca una forza pari ad 1 Newton Campi Magnetici in Natura Sulla superficie di un nucleo T Sulla superficie di una Pulsar T In un Laboratorio Scientifico (per tempi brevi) T In un Laboratorio Scientifico (costante) T In una macchia solare T In prossimità di un magnete T In prossimità dell’impianto elettrico di casa T Sulla Terra T Nello spazio intergalattico T In una camera antimagnetica schermata T

2 Moto di una particella carica in un campo magnetico
E’ data una particella di carica Q in moto rettilineo uniforme con velocità v che improvvisamente entra in un campo magnetico costante B ortogonale alla velocità v z B x v y Florentz La particella carica subisce la forza di Lorentz. L’intensità della forza di Lorentz è : Nulla se v è parallela a B Perpendicolare al vettore velocità Perpendicolare al vettore Campo Magnetico

3 Una particella carica con velocità perpendicolare al campo magnetico ha una traiettoria circolare.
Il moto è circolare uniforme. B

4 R = raggio dell’orbita w = velocità angolare f = frequenza v B F
Campo magnetico uscente Campo magnetico entrante R = raggio dell’orbita w = velocità angolare f = frequenza La frequenza f (detta frequenza di ciclotrone) non dipende dalla velocità iniziale della carica Le particelle veloci si muoveranno in orbite molto larghe Le particelle lente in orbite molto strette Tutte però avranno la stessa frequenza (e lo stesso periodo) di rotazione

5 Le velocità della particella non è perpendicolare al campo magnetico
Bisogna scomporre la velocità nella componente parallela vII e perpendicolare v al campo magnetico B. La particella non subirà alcuna forza lungo la direzione parallela al campo magnetico, si muoverà cioè di moto rettilineo uniforme con velocità pari a vII (la componente della velocità parallela a B) La componente perpendicolare al campo magnetico determinerà la forza di lorentz. Il moto sarà quindi elicoidale

6 Filo percorso da corrente
Un filo percorso da corrente può essere descritto come un insieme di cariche (gli elettroni) che si muovono (con velocità v costante) lungo il filo conduttore: In presenza di campo magnetico questi elettroni subiranno una forza e di conseguenza il filo stesso subirà una forza Ciascun elettrone subirà una forza pari a La forza subita dal filo Ftot sarà risultante di quella subita dai singoli elettroni Fe Che per fili rettilinei di lunghezza l in cui passa una corrente i immersi in un campo magnetico B costante nello spazio diventa

7 Per fili rettilinei di lunghezza l in cui passa una corrente i immersi in un campo magnetico B costante nello spazio diventa