Esperienza di Orsted

Materie:	Altro
Categoria:	Fisica
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Data:	26.05.2005
Numero di pagine:	2
Formato di file:	.doc (Microsoft Word)

Esperienza di Orsterd
Obbiettivo: Verifica del campo magnetico generato da una corrente secondo la legge di Biot-Savart
Strumenti e materiali: - Generatore con stabilizzatore di corrente
- Aghetto paramagnete
- Fili conduttori
- Reostato (resistenza variabile)
- Amperometro (misuratore di corrente)
Procedimento: Dopo aver montato il dispositivo rappresentato in figura 1, accendiamo il generatore, immettendo nel conduttore una corrente di 5A. Tenendo ad una certa distanza dal conduttore l’aghetto paramagnete, notiamo che esso non risente di alcuna forza, ciò è dovuto al fatto che il campo magnetico esercitato dalla corrente sull’aghetto, risulta trascurabile rispetto a quello esercitato dal campo magnetico terrestre sullo stesso.
Successivamente proviamo ad aumentare la corrente generante il campo magnetico, notando un movimento quasi impercettibile dell’aghetto.
Aumentiamo l’influenza del campo magnetico generato dalla corrente sull’aghetto, avvicinando maggiormente questo al conduttore. Però bisognerà porre attenzione a non far magnetizzare l’aghetto, poiché essendo un paramagnete tenderà a magnetizzarsi (i suoi elettroni si ordinano tutti secondo il verso del campo magnetico), inoltre esso anche dopo l’allontanamento dal campo magnetico, tende a conservare una memoria magnetica (campo rimanente, minima parte di elettroni ordinati).
Avvicinando maggiormente l’aghetto al conduttore notiamo che esso si orienta secondo la direzione del campo magnetico della corrente.
Per la legge di Biot-Savart il campo magnetico agente sull’aghetto (nn risulta essere:
k*i)R
Dove i è la corrente presente nel conduttore e R è la distanza di punto considerato (in questo caso la distanza dall’aghetto) al conduttore. Dunque esso dipende inversamente dalla distanza R dell’aghetto con il conduttore.

Tuttavia dopo che l’aghetto si è orientato lungo la direzione del campo magnetico, esso non rimane fermo, ma compie delle oscillazioni armoniche lungo l’asse della direzione del campo magnetico; questo è dovuto dal fatto che l’aghetto non risente di una sola forza ,a di una coppia di forze che determina una rotazione, come si evince dalla figura 4.
Tuttavia queste oscillazioni successivamente, si smorzano a causa dell’attrito agente sull’aghetto.
Leggi matematiche e fisiche: Legge di Biot-Savart: Consideriamo la forza interagente tra due correnti con lo stesso verso. Per l’esperimento di Ampere la forza su unità di lunghezza è data da:
Calcoliamo inoltre la stessa forza come forza agente su di un conduttore percorsola corrente (i2) e immerso nel campo magnetico ()) generato dalla corrente (i1) e questa forza è: F=i2*l***sen***tuttavia il sentttttpoiché p è l’angolo compreso tra la corrente e il campo magnetico, e risulta essere di 90° → F= i2lll
Successivamente uguagliamo le due formule, rappresentanti la stessa forza (F):
Conclusioni: L’esperimento di Oesterd risulta pienamente verificato, insieme alla legge di Biot-Savart.
Per poter migliorare l’esperimento, si dovrebbe aumentare la sensibilità con la quale l’aghetto percepisce il campo magnetico che determina il suo movimento. Ciò può avvenire in 3 modi:
• Eliminare l’influenza del campo terrestre;
• Aumentare la corrente all’interno del conduttore;
• Utilizzare un conduttore molto lungo rispetto alla distanza dell’aghetto dal filo.