Storia delle scoperte del campo magnetico

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1 Storia delle scoperte del campo magnetico Prof. Daniele Ippolito Liceo Scientifico Amedeo di Savoia di Pistoia

2 VI secolo a.c. Talete osserva che la magnetite, un minerale composto al 72% di ferro, estratto nella regione di Magnesia (Asia minore), è capace di attirare oggetti di ferro. Gli oggetti aventi tale proprietà sono detti magneti.

3 Prima del Medioevo I cinesi inventano la bussola: un ago magnetico, libero di ruotare attorno al proprio baricentro, in assenza di altri campi magnetici, si allinea sempre lungo una determinata direzione. La direzione di un ago magnetico forma un angolo di circa 12 con l'asse Nord-Sud terrestre.

4 1296 Pierre de Maricourt scopre che i magneti hanno due poli e li definisce polo Nord e polo Sud, in relazione a come si allineano in una bussola. Poli opposti si attirano, poli concordi si respingono. Dividendo in due un magnete, tornano a formarsi due polarità.

5 1600 William Gilbert scopre come evidenziare le linee di forza del campo prodotto da un magnete disponendo attorno ad esso della limatura di ferro. Per convenzione, le linee hanno verso uscente dal polo Nord ed entrante nel polo Sud.

6 Gilbert interpreta il comportamento delle bussole immaginando la Terra come un enorme magnete. Il polo Nord magnetico, non ben definito come quello geografico e in movimento nel tempo, è in realtà un polo Sud perché attira le polarità Nord delle calamite. Attualmente si trova in una delle isole Regina Elisabetta (Canada).

7 1820 Hans Christian Oersted scopre che un filo elettrico percorso da corrente modifica la direzione dell'ago di una bussola. Una corrente elettrica genera quindi un campo magnetico.

8 1820 Ampère e Arago scoprono che linee di forza del campo magnetico di un filo elettrico possono essere evidenziate con la disposizione della limatura di ferro. Si parla di elettromagnete. Il verso delle linee di forza dipende dal verso della corrente elettrica e si determina con la seconda regola della mano destra.

9 1821 Michael Faraday scopre che un magnete, immerso in una vasca di mercurio attraversata perpendicolarmente da un filo percorso da corrente, si muove di moto circolare. Inventa così il primo motore elettrico. Scopre anche che un filo elettrico percorso da corrente, immerso in un campo magnetico, subisce una forza perpendicolare al filo e al campo, il cui verso è determinato con la regola della mano destra.

10 1827 Ampère scopre che due fili percorsi da corrente interagiscono tra loro. Fili con correnti nello stesso verso si attraggono; fili con correnti in versi opposti si respingono.

11 1831 Faraday scopre che variando il flusso del campo magnetico attraverso un circuito elettrico, si osserva il passaggio di corrente nel circuito. È il fenomeno dell'induzione elettromagnetica. La comprensione del rapporto tra campo elettrico è campo magnetico compie un deciso passo avanti.

12 1834 Heinrich Lenz identifica il verso della corrente indotta da un flusso di campo magnetico variabile nel tempo. La corrente indotta è tale da generare un campo magnetico indotto che si oppone alla variazione del flusso concatenato.

13 1864 James Clerk Maxwell descrive le interazioni tra campo elettrico e campo magnetico con quattro equazioni. Le equazioni di Maxwell consentono di calcolare come la variazione di un campo elettrico produce una variazione di campo magnetico e viceversa. Esse prevedono l'esistenza di onde elettromagnetiche.

14 1886 Heinrich Hertz scopre le onde elettromagnetiche, utilizzando un dipolo oscillante come sorgente del campo e un'antenna come rivelatore. Dimostra che le onde elettromagnetiche si propagano alla velocità della luce. In altre parole, anche la luce è un'onda elettromagnetica.

15 1892 Hendrik Lorentz scopre l'espressione della forza che un campo magnetico produce su una singola carica elettrica in moto. Tutti i fenomeni già osservati da Oersted, Ampère, Arago e Faraday possono essere compresi a partire dalla conoscenza della forza di Lorentz.