Elettricità & Magnetismo

Presentazione sul tema: "Elettricità & Magnetismo"— Transcript della presentazione:

1 Elettricità & Magnetismo
Che cos’è? Caratteristiche Faraday & l’elettromagnetismo Primi esperimenti Applicazioni Che cos’è? La sua storia La legge di Coulomb Maxwell & l’elettromagnetismo Dall’elettricità all’elettronica Le proprietà dell’ambra

2 Faraday & l’elettromagnetismo
Questo scienziato non seguì i canoni di studio ai quali tutti erano sottoposti e fu forse per questo motivo che formulò ipotesi tanto originali; nella sua ricerca delle definizioni riuscì a stabilire un nuovo modo con cui guardare il mondo e cogliere, per ciascuna occasione, i concetti principali. I fenomeni elettrici e magnetici studi fra cariche e correnti microscopiche, come sosteneva André-Marie Ampère, ma un effetto macroscopico dell’azione fra le linee nello spazio. L’approccio che ha gettato è stato molto utili per la ricerca di un modello per descrivere le forze naturali, cosa che ha particolarizzato tutta la fisica moderna ed a cui i fisici stanno ancora lavorando. Vai alla precedente

3 Caratteristiche: Vai alla precedente
Tutti i corpi magnetici presentano due poli, quello “nord” e quello “sud”; quando sono uguali i corpi si respingono, quando sono diversi, invece, si attraggono. Se parliamo di elettricità si dicono a carica negativa o positiva e, in questo caso possono esistere l’uno indipendentemente dall’altro, mentre nel magnetismo non è così, infatti per avere un’attrazione o una repulsione si necessita dell’utilizzo di due corpi (almeno). All’interno di uno qualsiasi si ha la presenza di cariche e di poli; le prime sono sempre presenti e rappresentano l’energia che ci permette di vivere, quando in un corpo gli elettroni si spostano si ha la creazione di corrente e, dove non sono più presenti si formano cariche positive. Nel secondo caso, se si è avuta la magnetizzazione di un corpo di massa maggiore, questo ne attirerà altri con una minore e con carica opposta o ai quali la passano così, per induzione, cioè senza contatto. Vai alla precedente

4 Applicazioni: Vai alla precedente
Le applicazioni dei fenomeni magnetici sono numerose, l’elettrocalamita ne è un esempio ed è alla base dei motori; per quanto riguarda l’informatica troviamo collegamenti con la memoria dei nastri e dei dischi. I trasporti hanno visto una grande evoluzione, il treno a lievitazione ne è la prova, questo sfrutta la positività o negatività di ciascun polo, dato che due uguali si respingono, permettendo così il transito.. Un altro campo dove ha avuto successo è quello della medicina, infatti esiste la Risonanza Magnetica. Vai alla precedente

5 Primi esperimenti : Vai alla precedente
La bussola è la dimostrazione effettiva del magnetismo, le prime risalgono al 1200, anche i primi studi esatti vennero condotti nel 1600 e pubblicati nel “De magnete”, di William Gilbert. Lo scienziato, riuscì a capire il comportamento dell’ago, immaginò la Terra come una gigantesca calamita che attira l’ago verso il polo opposto (il nord), provandolo poi tramite alcuni esperimenti, smentendo così le precedenti ipotesi.. L'ago di una bussola si allinea col polo nord magnetico terrestre; questo non coincide esattamente con in nord geografico, ma ad una zona del Canada, precisamente la penisola del Labrador (?). Vai alla precedente

6 Il Magnetismo: Vai alla precedente
Il Magnetismo rappresenta tutti quei fenomeni che presentano cariche elettriche n movimento. Ciascuna carica, muovendosi, crea intorno a sé un campo, sia elettrico che magnetico, pertanto elettromagnetico. Anche il comportamento magnetico delle calamite, noto fin dall’antichità, è spiegabile in base alla definizione data; lo si può ricondurre infatti alla particolare configurazione delle orbite elettroniche degli atomi di cui sono costituite, a patto di riconoscere che ogni elettrone orbitante intorno al nucleo di un atomo si comporta esattamente come una microscopica corrente elettrica. Come possiamo osservare nell’immagine, la calamita sta attirando i framennti di ferro disposti intorno, che si stanno allineando sin determinati punti, ossia le lineette, che rappresentano le linee di forza (traiettorie delle cariche). Vai alla precedente

7 Dall’elettricità all’elettronica
L'elettrone, che rappresenta la più piccola quantità di carica osservabile, venne osservato per la prima volta nel 1909 a Andrews Millikan. Da quel momento in poi le conoscenze dell’elettricità sono aumentate, tanto da arrivare a livello industriale divenendo sempre migliori; si passò dall’uso dell’elettricità come energia, grazie al lavoro di tecnologi (come ad esempio Edison), alla creazione di macchine elettroniche microscopiche, utili allo sviluppo dell’attuale tecnologia. Vai alla precedente

8 (K indica una costante di proporzionalità)
La legge di Couloumb Coulomb studiò la forza elettrostatica per mezzo di una bilancia di torsione, in cui una carica elettrica (q1) esercita una forza su una seconda carica (q2), posta all'estremità di un'asta ruoteante. Misurando l'intensità della forza, Coulomb trovò che questa è direttamente proporzionale alle due cariche e inversamente al quadrato della loro distanza. Ne risultò la legge di Coulomb: F = K q1*q2/r2, dove (K indica una costante di proporzionalità) Vai alla precedente

9 La sua storia La prima macchina in grado di creare cariche elettriche venne fatta nel 1672 da Otto von Guericke, fisico tedesco. Si trattava di una sfera di zolfo, fatta ruotare per mezzo di una manovella, che si elettrizzava quando veniva toccata con la mano. Lo scienziato francese Charles-François fu il primo a riconoscere l'esistenza di due tipi diversi di carica elettrica: positiva e negativa. Nel 1745 fu introdotto il primo condensatore, la “Bottiglia di Leida”, un semplice recipiente di vetro ricoperto all'interno e all'esterno da due fogli di carta stagnola. Vai alla precedente

10 La Bottiglia di Leida La bottiglia di leida è utilizzata per far vedere il momento in cui si ha la scarica elettrica; questa consiste in una superficie di vetro ai cui lati sono poste due superfici di alluminio separate, alle quali è collegato un filo conduttore, a sua volta legato ad un produttore di corrente. Quando viene interrotto l’afflusso di energia e le due parti vengono messe a contatto, si ha una scarica, dovuta alle cariche opposte. Vai alla precedente

11 CHE COS’È? Vai alla precedente
L’elettricità è un fenomeno fisico che è presente in qualsiasi corpo perché ciascun atomo ha un suo equilibrio fra protoni, neutroni ed elettroni e, quando non lo si ha, si crea l’elettricità. Questa è si sviluppa, infatti, col movimento degli elettroni (in eccesso) all’interno di un determinato campo. Ne esistono due tipi, l’elettrostatica (fenomeni puramente elettrici) e l’elettrodinamica (impuri poiché presentano una componente elettrica ed una magnetica). Nell’immagine di fianco possiamo osservare lo svolgimento di un esperimento realizzato dal fisico Benjamin Franklin Vai alla precedente

12 Maxwell & l’elettro-magnetismo
È dalla teoria di Maxwell che è nata questa classe di fenomeni; dopo alcuni esperimenti riuscì a capire la relazione fra le due categorie. Uno dei primi che lo capì fu Hans, quando fece percorrere un conduttore da corrente, osservando che intorno si formava un campo magnetico. Un’a altro che ebbe la stessa intuizione fu André-Marie Ampère. I risultati di Michael Faraday, che mostrò l’induzione elettromagnetica e definì il concetto di “linea di forza”, essenziale al per la teoria di Maxwell e della definizione di campo di forze. L’importanza della sua idea sta nel fatto di aver dato un’adatta definizione ai fenomeni elettrici e magnetici e, soprattutto, di poter determinare il tutto tramite algoritmi e nel riuscire a spiegare le conseguenze e i diversi aspetti assunti dai fenomeni elettromagnetici nei mezzi dielettrici (o non elettrici). Vai alla precedente

13 Benjamin Franklin Vai alla precedente
Benjamin Franklin visse agli inizi del 1700, nella sua vita ebbe incarichi sia politici che scientifici; inventò il parafulmine, determinandone la natura. Tutto ciò lo portò ad essere plurilaureato ad honorem, arrivando ad essere invitato ad insegnare in Pecilvanya, dove istituì l’università. Vai alla precedente

14 L’elettrodinamica è una parte della fisica che studia il legame
elettro-magnetico, le cui prime teorie vennero espresse da Maxwell nel 1873; egli riuscì a capirne il funzionamento grazie ad una deduzione, secondo lui, infatti, le onde elettromagnetiche si propagavano alla velocità della luce, questo lo portò a pensare che anche la luce ne fosse una. Per avere la conferma di questa grande scoperta si dovettero attendere vent’anni, con il fisico Tedesco del fatto che le teorie fossero vere si dovette attendere fino a vent’anni dopo, con il fisico Tedesco Hertz. Vai alla precedente

15 L’ELETTROSTATICA Vai alla precedente
È un Fenomeno fisico che consiste nell’elettrizzazione temporanea di un conduttore inizialmente neutro, grazie al suo semplice avvicinamento a un corpo carico. Tale fenomeno è osservabile, ad esempio, se, avvicinando una bacchetta di materiale isolante precedentemente elettrizzata a una sferetta metallica neutra appesa a un filo libera di oscillare: senza che venga toccata, la sferetta si muove in direzione della bacchetta. Vai alla precedente

16 Il campo è un luogo delimitato dalle linee di forza
(che determinano la direzione del flusso elettrico ) Nel quale. avvengono determinate reazioni; ciascuno presenta la carica spia che ne dichiara l’esistenza. Vai alla precedente

17 Le proprietà dell’ambra
L’Ambra è una resina fossile che in passato veniva identificata come proveniente dall’Europa settentrionale, precisamente dalla zona del Mar Baltico, dove è presente in gran quantità, racchiudendo al suo interno piccoli insetti, talvolta estinti. La parola da origine a quella elettrone, che deriva dal greco elektron, il cui significato equivale al nome di questa resina. Il motivo di tale scelta è che, se strofinata ad un corpo, questa si elettrizza, attraendo corpi di massa minore; questo tipo di attrazione è detta per strofinio; ne esistono due tipi, questo e quello per induzione, che consiste nell’avvicinare due corpi, di cui uno elettrizzato e poter osservare che l’uno passa energia all’altro, senza però toccarlo. L’induzione, sia nel primo che nel secondo caso, è detta elettro-magnetica. Vai alla precedente