BREVE STORIA DELL'ELETTROMAGNETISMO 550 a. Cristo Talete di Mileto descrive le proprieta' elettriche dell'ambra e della magnetite

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1 BREVE STORIA DELL'ELETTROMAGNETISMO 550 a. Cristo Talete di Mileto descrive le proprieta' elettriche dell'ambra e della magnetite UN PEZZO DI PLASTICA SI COMPORTA COME L'AMBRA

2 LA BUSSOLA ERA NOTA A - Flavio Gioia - i Vichinghi - i Cinesi MA ESSI NON SAPEVANO CHE INDICA IL NORD PER LA PRESENZA DEL CAMPO MAGNETICO TERRESTRE

3 1600 William Gilbert, medico di corte di Elisabetta I pubblica il De Magnete,magnetisque corpibus et de magno magnete tellure. In questa opera descrive numerosi esperimenti eseguiti su di un modello del campo magnetico terrestre ricostruito in laboratorio. Con questi esperimenti spiega il funzionamento della bussola. In questo stesso lavoro Gilbert studia l'elettricita' statica generata dall'ambra, e dal nome greco di questo materiale (ελεκτρον :electron) conia il termine forza elettrica.

4 In particolare Gilbert osserva: L esistenza dei poli e l impossibilità di separare i poli L attrazione e la repulsione dei poli La magnetizzazione per induzione

5 L effetto della temperatura

6 L inclinazione del campo magnetico terrestre

7 PRIMA MACCHINA ELETTROSTATICA

8 PRIMO SISTEMMA DI ACCUMULO DI CARICHE ELETTRICHE

9 1729 Stephen Gray introdusse il concetto di sostanze isolanti e conduttrici; mostro' che anche queste ultime possono essere elettrizzate se isolate dal terreno e da altri corpi. Nel Tale esperienza divenne successivamente di moda e fece il giro di tutti i salotti aristocratici dell'epoca, rendendo l'elettricità di dominio pubblico.

10 Dilettanti, praticoni e ciarlatani e anche alcuni fisici cominciarono a fare esperimenti sempre più appariscenti e si cominciò a studiare se gli uomini si elettrizzavano più o meno facilmente delle donne, i giovani dei vecchi. l medico veneziano Eusebio Sguario: Appena si conobbe che tanto era il potere che aveva l'elettricità sui corpi umani, che subito si cercò s'ella avrebbe mai potuto per buona volontà apportare qualche sollievo ai mancamenti della salute. Ai pochi medici coscienziosi, molti altri se ne aggiunsero, specie in Italia, con l'unico scopo di trarre facili guadagni; ben pochi malanni venivano curati a prescindere dalla terapia elettrica. Tutti i giornali italiani si riempivano di guarigioni miracolose che non avevano altro fondamento che l'entusiasmo, per non dire la malafede, di coloro che le facevano pubblicare. NIHIL SUB SOLE NOVI

11 Benjamin Franklin ( ) individua che le cariche elettriche sono positive e negative. Per verificare l'ipotesi che i fulmini fossero di natura elettrica compie nel 1752 un esperimento famosissimo: fa volare durante un temporale un aquilone munito di una punta metallica alla quale aveva attaccato un filo di seta in grado di condurre l'elettricità fino ad una chiave metallica sospesa usata per caricare una bottiglia di Leida.

12 Charles Augustine de Coulomb ( ) determina quantitativamente le forze tra due cariche elettriche Per misurare le forze del campo elettrico impiega un dispositivo di sua invenzione, la bilancia di torsione.

13 Luigi Galvani ( ) formula la teoria dell elettricità animale. Suppone che l'elettricità sia presente nei muscoli della rana.

14 Alessandro Volta ( ), inizialmente concorda con la teoria di Galvani, ma successivamente la contrasta. Nel 1800 realizza la pila elettrica

15 Georg Simon Ohm ( ) studia la trasmissione dell'elettricità nei corpi conduttori ed enuncia le sue famose leggi nel 1827.

16 Hans Cristian Oersted ( ) scopre l interazione tra un filo percorso da corrente ed un ago magnetico nel 1820.

17 André Marie Ampère ( ) scopre le leggi d interazione tra fili conduttori attraversati da una corrente.

18 Faraday, Neumann e Lenz formulano la legge sull induzione magnetica Michael Faraday ( ) introduce il concetto di linee di forza:

19 Le linee di campo magnetico divengono visibili quando si cosparge limatura di ferro nelle vicinanze di un conduttore di elettrcicita'.

20 LINEE DI FORZA DEL CAMPO ELETTRICO TRA DUE CONDUTTORI PARALLELI

21 J. Clerk Maxwell ( ) introdusse il concetto di campo: Il campo elettromagnetico è quella parte di spazio che contiene e circonda i corpi in condizioni elettriche e magnetiche. L energia dei fenomeni elettromagnetici risiede nel campo elettromagnetico, nello spazio circondante i corpi elettrizzati e magnetizzati. La materia ponderabile non è indispensabile all esistenza delle linee di forza

22 La sintesi di Maxwell Maxwell ipotizzò e dimostro' teoricamente che, come un campo magnetico variabile genera un campo elettrico, così un campo elettrico variabile genera un campo magnetico. Un campo magnetico variabile genera un campo elettrico a sua volta variabile, che genera un campo magnetico variabile e così via. Il risultato è una successione di impulsi elettromagnetici cioè un onda elettromagnetica Le ipotesi di Maxwell portano come conseguenza la possibilità di produrre onde elettromagnetiche.

23 Il fisico tedesco Heinrich Rudolf Hertz ( ) riuscì nel 1888 a generare onde elettromagnetiche e a verificare le previsioni teoriche di Maxwell. Con questi strumenti Hertz poté misurare la lunghezza d'onda della radiazione elettromagnetica, dimostrandone la natura ondulatoria.

24 Augusto Righi ( ) confermò i risultati già ottenuti da Hertz a convalida della teoria elettromagnetica di Maxwell e svolse ricerche pionieristichenel campo delle microonde.

25 Guglielmo Marconi ( ), intuì per primo la possibilità di collegamenti a distanza senza fili utilizzando le onde elettromagnetiche.

26 Agosto 1895 Marconi Inventa il sistema antenna-terra; arrivando a coprire la distanza di 2400 m.

27 12 Dicembre 1901 Vengono ricevuti i primi segnali attraverso l'atlantico, da Poldhu a St.John's (Terranova) 3400 km 1 Dicembre 1909 : A Marconi viene assegnato il premio nobel per la fisica

28 L'Elettromagnetismo si basa su: 3 LEGGI SPERMENTALI Charles Augustine de Coulomb ( ): Legge sulle forze tra cariche elettriche Hans Christian Oersted ( ): effetti magnetici delle correnti Michael Faraday ( ): induzione elettromagnetica e sul genio di James Clerk Maxwell ( ) che unifica le tre leggi e ne aggiunge una quarta nel suo Treatise on electricity and magnetism.

29 Heinrich Hertz ( ) Se mi chiedete cos'e' la teoria dell'elettromagnetismo la risposta piu' completa e': L'Elettromagnetismo e' il sistema delle 4 equazioni di Maxwell Albert Einstein nel 1905 con la teoria della relativita' rivoluziona la Meccanica Classica ma conferma le leggi dell'elettromagnetismo: In particolare la velocita' c della luce ( e piu' in generale delle onde elettromagnetiche ) e' indipendente dallo stato di moto del sistema di riferimento

30 25 secoli di ricerche dalle prime osservazioni fenomenologiche (Talete, VI secolo a.c.) alla formalizzazione teorica (Maxwell 1865), alla estensione relativistica (Einstein, 1965) e a quella quantistica (Dirac). L'elettromagnetismo rappresenta nel suo insieme, uno dei massimi raggiungimenti della mente umana: - teoria di grande eleganza, - grande forza di sintesi - grande capacità di predizione - applicazioni in tutti i settori tecnologici

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32 Applicazioni dell' elettromagnetismo Hz Trasporto, distribuzione e utilizzazione dell energia elettrica.(50 Hz) Saldatura delle fratture ossee 3 khz 300 khz Trasmissioni marittime. Magnetoterapia 300 khz 3 MHz Saldatura, fusione, tempera,sterilizzazione, Apparati per terapia ad ultrasuoni radio AM, radio amatoriali, radionavigazione.

33 3 MHz 300MHz Processi industriali( Essicamento, incollaggio, saldatura) Radio, TV VHF trasmettitori mobili e portatili, Marconiterapia. Risonanza magnetica ( insieme ad un campo magnetico statico) 300 MHz 3 GHz Industrie alimentari, TV UHF, radar metereologici, telefonia cellulare, forni a microonde Radarterapia Ipertemia a microonde 3 GHz 300GHz Ponti radio, stazioni satellitari, radar per il controllo del traffico aereo. trasmissioni digitali Frequenze ottiche Comunicazioni ottiche,termografia IR, Laser