Campo magnetico B. Polo Nord. Terra. Polo Sud. Lezione V 1/15

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Serena Vanni
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1 Leione V Campo magnetico B 1/15 Polo Nod N S S N Tea Sole Polo Sud Alcuni mineali (es. magnetite, da Magnesia Tessaglia) attiano il feo. Aghi calamitati si oientano nel campo magnetico teeste.

2 Leione V Campo magnetico B /15 La Tea e le calamite sono dipoli magnetici, con popietà simili a quelle dei dipoli elettici; poli opposti si attaggono e concodi si espingono; le "linee di foa" escono dal polo nod ed entano al sud l polo nod teeste è il polo sud del dipolo magnetico teeste Dieione e veso di B sono indicati da un ago calamitato

3 Leione V Campo magnetico B /15 Lo studio quantitativo del campo magnetico B comincia a patie dal 18 gaie alle coenti continue podotte dalla pila di Volta. B poduce una foa f su un tatto di conduttoe l pecoso da coente (seconda legge di Laplace) Nod f Δl B l f B l campo magnetico B ("campo di induione magnetica ) è l'analogo di E (campo elettico) in quanto è il esponsabile di aioni di foa Sud

4 Leione V Campo magnetico B 4/15 Dimensioni di B = foa coente lunghea newton unità di B (S) ampee meto volt s meto webe meto tesla(t) joule s coulomb meto l webe è l unità S del flusso di B (teslameto ) Pe B si usa spesso il gauss = 1 4 tesla

5 Leione V Campo magnetico B 5/15 f x y Sud Nod l B La foa è pependicolae al piano individuato da l e B Un ossevatoe oientato piedi-testa come f deve uotae l in senso antioaio di meno di 18 pe sovappolo a B. "egola della mano sinista" = medio su l, indice su B, pollice su f

6 Leione V Campo magnetico B da 6/15 l O P Campo magnetico B podotto in P da tatto l di coente in O (pima legge di Laplace chiamata anche legge di Biot-Savat) B B k m l OP OP l J Pe distibuione di coente J S J OP B km V OP con V S l

7 Leione V Campo magnetico B 7/15 l valoe della costante k m è legato alla scelta della unità di coente/caica l k m B f l l f 7 N 1 A La costante magnetica si espime solitamente mediante la pemeabilità magnetica del vuoto l appoto costante elettica / costante magnetica è indipendente dalla scelta dell'unità elettica (caica o coente) k k e m 7 N 4k m 4 1 k m A 4 N m C m 4 N s C / s 16 c 9 1 m s c = velocità della luce

8 Campo B da spia Leione V 8/15 Campo B lungo l'asse di una spia cicolae di coente d ds db(p) O P() db x y cos d d d P d db 4 4 cos 4 cos ) ( B m k B

9 Leione V Campo B da spia 9/15 Dalle ultime espessioni si ha: il campo al cento della spia è invesamente popoionale al aggio ; a gande distana dalla spia il campo magnetico è diettamente popoionale al podotto della coente () pe l aea della spia ( ) detto momento magnetico della spia di coente coente aea spia momento magnetico m mag il momento magnetico è un vettoe pependicolae al piano della spia e oientato con la egola della mano desta il campo B del dipolo magnetico tende a eo con il ecipoco del cubo della distana (come pe il campo E del dipolo elettico)

10 Leione V Spia= dipolo magnetico 1/15 l campo al cento della spia è invesamente popoionale al aggio B m mag k A gande distana dalla spia il campo magnetico è invesamente popoionale al cubo della distana () dal cento della spia e diettamente popoionale al podotto della coente () pe l aea della spia ( ). aea spia momento magnetico coente m m mag m mag Dipolo elettico e dipolo magnetico si estinguono con il ecipoco del cubo della distana

11 Leione V dipoli elettici e magnetici 11/15 Dipolo elettico e dipolo magnetico sono diffeenti Le linee di foa elettiche escono dalle caiche positive ed entano in quelle negative E B N S Manca l'equivalente di "caica" localiata nel caso magnetico: le linee di foa sono continue attaveso il dipolo. La divegena di B è nulla

12 Campo B da filo di coente Leione V 1/15 Campo in punto P a distana da un filo indefinito lungo pecoso da coente + d d O d O db(p) P P d cos tan cos d d k d d P B m / / cos 4 cos 4 ) (

13 Leione V Campo magnetico B 1/15 Le linee di foa di B sono cechi concentici attono al filo e vale la "egola della mano desta" B1/distana O l P B l OP Pollice nel veso della coente le dita chiuse seguono B

14 Leione V l campo magnetico B 14/15 Foe ta fili pecosi da coenti 1 f l1 B l1 B 1 B l 1 f 1 f 1 O P B y L ampee di coente è stato definito gaie alle foe su fili x coenti equivese si attiano coenti opposte si espingono

15 Leione V La divegena di B 15/15 Le linee di B podotte dal filo indefinito sono B nds anelli chiusi B è un campo solenoidale, S ossia a divegena nulla B l isultato è subito dimostabile pe fili indefiniti nomali al piano del disegno, ma è veo in geneale come conseguena fomale della legge di Laplace. B Qualunque siano le coenti, le linee di B sono sempe chiuse (mancano sogenti o poi di B)

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