Campo Magnetico

Materie:Appunti
Categoria:Fisica

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Campo magnetico
E' così chiamato il campo di forza prodotto da un magnete, oppure da una corrente elettrica, oppure da un campo elettrico variabile nel tempo. Con campo magnetico si intende anche la grandezza fisica, simbolo H [A / m] , che indica la forza che agisce nel campo su un polo magnetico di intensità unitaria.

Cominciamo col prendere in considerazione il campo magnetico generato da un magnete avente forma di barretta. Si possono individuare due poli, più precisamente il polo Nord dal quale escono le linee di forza del campo magnetico ed il polo Sud nel quale entrano le linee di forza del campo magnetico. Si osserva che, a differenza dei campi elettrici, nel caso dei campi magnetici le linee di forza sono chiuse. I due poli sono così chiamati perché, se il magnete è lasciato libero di orientarsi nello spazio, rivolge sempre l'estremità individuata come polo Nord verso il Nord geografico e l'altra verso il Sud geografico. Ciò accade perché la Terra è per sua natura un gigantesco magnete, avente il polo Sud magnetico quasi in corrispondenza del polo Nord geografico, che agisce nello spazio circostante attraverso un suo campo magnetico e due magneti tendono ad attrarsi se sono affacciati coi poli opposti.
Una ulteriore proprietà dei magneti è quella che, se sminuzzati, tendono a formare ulteriori magneti di dimensioni più piccole, questo perché i poli magnetici Nord e Sud non possono essere divisi in alcun modo.
Ancora si deve dire che i materiali ferrosi, se avvicinati ad un magnete in modo tale da entrare nel suo campo magnetico, subiscono il fenomeno della magnetizzazione, ovvero anche essi diventano magnetici e presentano dal lato col quale sono accostati una polarità magnetica opposta a quella del magnete permanente. Questo è il motivo per il quale il ferro viene attratto dai magneti. Se poi i materiali ferrosi sono allontanati dal campo magnetico del magnete permanente accade che essi perdono quasi tutto il magnetismo precedentemente acquisito.
Prendiamo ora in considerazione il campo magnetico prodotto dalle correnti elettriche.

In un conduttore rettilineo percorso da una corrente di intensità I, il campo magnetico nello spazio circostante avrà le linee di forza come in figura e la sua intensità in un punto distante d dalla corrente varrà H = I / (2·/·d) [A /m] ( legge di Biot-Savart ).

Consideriamo come ulteriore esempio un solenoide (avvolgimento avente forma di bobina), di lunghezza l molto maggiore del diametro, composto di N spire e percorso dalla corrente di intensità I . Per tale sistema si può dire che il campo all'interno è praticamente uniforme e di intensità H = N·I / l [A / m] .

Infine consideriamo un solenoide toroidale la cui principale caratteristica è quella di contenere tutto il campo al proprio interno. Se N è il numero di spire, r è la lunghezza del raggio medio ed I l'intensità della corrente, sarà H = N·I / (2·/·r) [A / m] .
In ogni caso, qualsiasi sia il circuito, tra il verso della corrente nel circuito ed il verso del campo magnetico generato dalla corrente, esiste sempre la stessa relazione che si riscontra tra il verso di rotazione di una vite ed il verso di avanzamento della vite stessa.

Esempio