Proprietà dei materiali

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1 Meccaniche Materiale Fisiche Elettriche Megnetiche Termiche

2 Elettriche Resistività Conducibilità Effetto Joule Megnetiche Permeabilità magnetica Diamagnetismo Paramagnetismo Ferromagnetismo

3 Resistività Wm Circuito per la misura della resistività R = Resistenza

4 Conducibilità (Wm) -1

5 Conducibilità Tipologia Conduttore Semiconduttore Isolante Conducibilità (Wm)

6 Effetto Joule È detto effetto Joule, dal nome del fisico inglese James Prescott Joule ( ) che lo scoprì, il fenomeno per cui il passaggio di corrente elettrica attraverso un conduttore è accompagnato dallo sviluppo di calore. La quantità di energia elettrica trasformata in calore Q da un resistore con resistenza R, attraversato da una corrente di intensità I nell'intervallo di tempo t

7 Permeabilità magnetica Un conduttore percorso da corrente elettrica o taluni materiali mostrano un attività magnetica In un materiale immerso in un campo magnetico viene indotto un campo magnetico interno che è funzione sia dell intensità del campo magnetico, sia delle caratteristiche intrinseche del materiale Il campo magnetico esterno varia.

8 Permeabilità magnetica Grandezza fisica con unità di misura l'henry su metro (H/m) che esprime l'attitudine di una sostanza a lasciarsi magnetizzare. Quasi tutti i mezzi omogenei hanno permeabilità magnetica costante, ma per alcune sostanze (come ferro, cobalto, nichel) essa ha un comportamento che manifesta una più o meno marcata isteresi ovvero dipendenza dalle precedenti magnetizzazioni e smagnetizzazioni subite da tali materiali. Le sostanze in cui µ ha tale comportamento sono dette ferromagnetiche.

9 Induzione magnetica Dove: B = Induzione magnetica µ = permeabilità magnetica H = campo magnetico

10 Comportamenti magnetici Diamagnetismo Paramagnetismo Ferromagnetismo Ferrimagnetismo

11 Comportamenti magnetici Diamagnetismo Reazione debole, negativa e repulsiva di un materiale ad un campo magnetico applicato. Il diamagnetismo scompare quando il campo magnetico esterno cessa di esistere

12 Comportamenti magnetici Diamagnetismo Correnti microscopiche associate al moto degli elettroni nell'atomo danno luogo a momenti magnetici che si compensano così che nella maggior parete dei casi l'atomo non presenta momento magnetico. Quando agisce per all'esterno un campo magnetico, il moto degli elettroni viene perturbato e compare un debole momento magnetico opposto al campo esterno.

13 Comportamenti magnetici Paramagnetismo Reazione debole, positiva di un materiale ad un campo magnetico applicato. Il paramagnetismo scompare quando il campo magnetico esterno cessa di esistere Un aumento della temperatura riduce l effetto.

14 Comportamenti magnetici: Ferromagnetismo Reazione positiva di un materiale ad un campo magnetico applicato. Materiali ferromagnetici si magnetizzano fortemente, contribuendo ad alzare il campo magnetico esterno, es.prodotto dalla corrente elettrica che circola nei fili avvolti ad elica su di essi Manifestano un campo magnetico residuo una volta cessato il campo magnetico esterno, ovvero si trasformano in magneti permanenti. Presentano inoltre il cosiddetto ciclo d'isteresi Temperatura di Curie = temperatura al di sopra della quale il ferromagnetismo scompare (Fe = 770 C; Co = 1123 C; Ni = 358 C)

15 Comportamenti magnetici: Ferrimagnetismo Tipo di magnetismo permanente analogo al ferromagnetismo, che si ha quando i momenti magnetici degli ioni vicini tendono ad allinearsi in verso opposto, compensando reciprocamente e parzialmente il magnetismo. Si ha in materiali composti da diverse sostanze o con presenza nella struttura cristallina di ioni. Es. Magnetite Fe 3 O 4