Appunti sul Campo Magnetico con dimostrazioni Fisica

Il Campo magnetico: campo di forze generato da cariche elettriche in moto e a loro volta queste sono soggette a forze dovute a un campo magnetico.
La F di Lorentz: una carica puntiforme q che si muove con veloc .v in un campo magnetico .B risente di una forza Fq che è data da: Fq=q.v x .B // Fq=qvBsenå.
Dimo: i=enAv su un filo lungo L.. F= ilB⊥ . Su ogni elettrone che si muove nel filo agisce una forza. e- hanno stessa carica e velocità quindi la F è uguale per tutti. Felettrone=F/N = ilB⊥/N -- il volume del tratto di filo considerato è Al quindi il num tot di e- di conduzione contenuti al suo interno è N=nAl. Ora sostituiamo. F= ilB⊥/enAVlB⊥/nAl = evB⊥.

Selettore di velocità: condensatore piano immerso in un campo magnet. linee di c.m. escono dal foglio - linee di c.e. vanno da armatura + a quella -. Sull'e- il c.e. del condensatore esecita una forza verso il basso. La Fq di Lorentz dovuta al c.m. verso alto. Se Fe e Fq hanno stesso modulo si annullano e per il primo princ della dinam esso si muove di moto rettil uni. passando x il foro praticato sullo schermo alla fine del condensat. eE=evB da cui V= E/B
Effetto Hall: in un c.m. viene posta una lamina metallica percorsa da corrente in modo che la direz della i sia per al c.m. (entrante). Sugli e- che si muovono nella lamina agisce la Fq che tende a spostarli verso il bordo sup creando una ddp.=l'effetto hall prova che le cariche libere di muoversi sono gli e-.
Tensione di Hall: la separaz delle cariche elettriche negar verso alto lamina crea un c.e che tende a spingere gli e- verso il basso. Quando Fe equilibra Fq gli e- non sono + deviati. eE=eVB. ∆Vh=Ed=E= ∆Vh/d -- e*∆Vh/d=evB --- ∆Vh=dvB d=larghezza lamina ∆Vh=tensione di Hall=valore assoluto della ddp dovuta all'effetto Hall. Con l'effetto Hall misuriamo l'intens del c.m. partendo dalla misura d una ddp.
Moto di una carica in un c.m. uniforme= Fq su una carica puntif q in moto ha sempre direz per alla velocità vettoriale in cui la caric si muove e quindi al suo spostamento istantaneo. Per cui il lavoro W compiuto da Fq sulla carica è sempre nullo. La variaz di energia cinetica deltaK di un punto materiale è uguale al lavoro delle forze che agiscono su di esso = 0. quindi Fq non può cambiare il valore della v di una carica. Una carica puntiforme positiva che si muove in un cm uniforme .B con .v perp alle linee di campo SI MUOVE DI MOTO circolare uniforme. Perché modulo di .v è costante, Fq è sempre perp a .v, Fq è contenuta nel piano della figura. Fq è costante =qvB.
Raggio della traiettoria= Fq=qvB -- Fcentripeta Fc=mv^2/r. eguagliamo r=mV/qB
Periodo: v=2πr/T -- T=2πm/qB.
Valore carica specifica elettrone. = rapporto e/m misurato da Thompson con un tubo a raggi catodici. Elettroni emessi da un cannone elettronico ai cui capi è applicata una ddp. Per la conserv dell'energia si ha 1/2 * mv^2=e∆V -- v^2=2e∆V/m usciti dal cannone electron gli e- risentono dell'effetto di un B di valore noto che li porta a descriv una circonf di raggio r. e/m = v/rB -- (e/m)^2 = v^2/r^2B^2 sostituendo il valore di v^2 precedente si ha e/m=2∆V/r^2B^2
Spettrometro di massa: a parità di v,q,B i raggi descritti da r=mV/qB sono dir proporz alla massa della particella. si fa entrare un fascio di partic con stessa v e q ma diversa m in direz perp a un c.m., la Fq suddivide il fascio in diverse componenti che formano traiett diverse a seconda della m. Ciò permette di conoscere presenza di isotopi nucleari

Circuitazione del c.m.: se non scorre corrente è nulla. se è attraversato da corrente teorema di ampere: C(.B)= µ0∑i1 µ0=costante di permeabilità nel vuoto. La circuitazione di .B è proporzionale alla somma algebrica delle correnti concatenate al percorso. Il campo magnetico non è conservativo.

Ciclo di isteresi magnetica: nei materiali ferromagnetici il campo totale .B nn è dir proporz a quello esterno .B0 perciò µr è grande. Prendiamo un solenoide B=µ0*N/e*i -- prima di far scorrere corrente B e B0 sono nulli. Aumentando B0 aumenta anche B ma non in modo rettilineo poiché µr non è costante. in "a" si ha il punto di saturazione dove B è quasi costante poiché quasi tt i momenti magnetici sono orientati. --Si riduce la corrente i del solenoide per far diminuire l'intensità di B0. Il sistema xò nn compie lo stesso percorso. Quando B0 si annulla rimane un campo magnetico residuo Br. --per eliminare Br invertiamo il segno di B0, cioè della corrente. B diviene 0 ma B0 è negativo. --Diminuendo ancora B0 e poi aumentando fino a tornare ad a, si definisce la curva di isteresi magnetica.
Magnetizzazione permanente: nei punti b e d, il materiale forromagnetico ha acquistato una magnetizz permanente poiché i momenti magnetici nella materia rimangono parzialm allineati.
Temperatura Curie: al di sopra di tale temperatura ogni materiale ferromagn diviene paramagnetico e perde magnetizz reidua.
Domini di Weiss: blocchi magnetizz all'interno di una sostanza ferromagnetica. Ogni dominio genera un c.m. ma nel complesso il blocco di ferro risulta smagnetizz.
Elettromagnete: solenoide attorno a un nucleo di ferro speciale. i comporta come calamita azionata a comando da un interrutto.