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Transcript

Francesco DiomaiutoDaniele Fusco

MAGNETISMO

Il magnetismo si basa su due principi fondamentali:

  • La Legge di Attrazione e Repulsione:
Gli oggetti magnetici hanno la capacità di attrarsi o respingersi a seconda delle loro polarità magnetiche. Poli magnetici simili si respingono, mentre poli opposti si attraggono.
  • Il Campo Magnetico:
Ogni magnete genera un campo magnetico intorno a sé, che esercita forze su altri oggetti magnetici e cariche elettriche in movimento. Questo campo magnetico può essere visualizzato usando limature di ferro o una bussola.

Il magnetismo è una forza naturale che si manifesta attraverso l'interazione tra particelle cariche e oggetti magnetici.

Cos'è il Magnetismo?

Il moto di una particella carica in un campo magnetico è governato dalla legge di forza di Lorentz. Questa legge stabilisce che una particella carica, immersa in un campo magnetico, subisce una forza magnetica proporzionale alla sua carica, alla sua velocità e al campo magnetico in cui si muove. La direzione della forza magnetica è perpendicolare sia alla velocità della particella che al campo magnetico, e segue la regola della mano destra.

Moto di una particella in un campo magnetico

Legge di Ampére

La legge di Ampère è una legge fondamentale dell'elettromagnetismo che descrive il campo magnetico generato da una corrente elettrica in un percorso chiuso. È simile concettualmente al teorema di Gauss per il campo elettrico. La legge di Ampère è particolarmente utile per calcolare il campo magnetico in situazioni di simmetria cilindrica, come un filo rettilineo percorso da una corrente, un solenoide o un toroide. Per queste configurazioni, il campo magnetico può essere calcolato utilizzando un percorso circolare attorno al conduttore, semplificando notevolmente i calcoli.

La risonanza magnetica
Equazioni di Maxwell
La scoperta del magnetismo
STORIA
CHIMICA
MATEMATICA

Storia

  • Faraday, nel 1831, ha scoperto l'induzione elettromagnetica, dimostrando che un campo magnetico variabile può indurre una corrente elettrica in un circuito.
  • Ørsted, nel 1820, ha dimostrato che una corrente elettrica può produrre un campo magnetico, aprendo la strada alla comprensione dell'interazione tra elettricità e magnetismo.

Sono stati compiuti importanti progressi nell'elettromagnetismo:

Tuttavia, il vero inizio della comprensione scientifica del magnetismo può essere attribuito al XVI secolo. Il filosofo e scienziato inglese William Gilbert è ampiamente considerato il padre della scienza del magnetismo. Nel suo libro del 1600 "De Magnete", Gilbert ha condotto esperimenti approfonditi e ha formulato molte teorie sulla natura del magnetismo. Ha dimostrato che la Terra stessa è un enorme magnete, spiegando fenomeni come la declinazione magnetica e l'orientamento delle bussole.

Una delle prime osservazioni del magnetismo risale all'antica Grecia, dove si credeva che la pietra lodestone (magnetite) avesse proprietà magnetiche. Questa pietra era in grado di attrarre piccoli oggetti metallici come il ferro.

Le equazioni di Maxwell sono un insieme di quattro equazioni differenziali parziali che descrivono il comportamento dei campi elettrici e magnetici in presenza di cariche e correnti. Queste equazioni sono fondamentali nell'elettromagnetismo e nella teoria del campo elettromagnetico.

Matematica

La risonanza magnetica (RM) è una tecnica non invasiva che utilizza campi magnetici e onde radio per creare immagini dettagliate del corpo umano, è ampiamente utilizzata in medicina per diagnosticare una vasta gamma di condizioni, inclusi traumi, malattie cerebrali, problemi cardiaci Questa tecnologia sfrutta l’interazione tra gli atomi di idrogeno presenti nei tessuti corporei e un campo magnetico forte per generare immagini ad alta risoluzione di varie parti del corpo, durante rante una scansione i protoni dell’idrogeno si allineano con il campo magnetico principale e vengono successivamente eccitati da impulsi di onde radio. Quando questi protoni ritornano al loro stato di equilibrio, rilasciano energia che può essere rilevata e utilizzata per creare le immagini

Chimica

  • Frigoriferi e congelatori: I frigoriferi e i congelatori utilizzano guarnizioni magnetiche attorno alle loro porte per mantenere le porte chiuse ermeticamente. Queste guarnizioni contengono strisce di materiale magnetico flessibile, che si attraggono reciprocamente quando la porta viene chiusa, creando una tenuta ermetica che impedisce alle correnti d'aria calda di entrare e alle correnti d'aria fredda di uscire, aiutando così a mantenere una temperatura interna costante.
  • Altoparlanti e auricolari: Gli altoparlanti e gli auricolari utilizzano magneti per convertire segnali elettrici in suono. All'interno di queste apparecchiature, un magnete permanente è associato a una bobina mobile. Quando un segnale elettrico passa attraverso la bobina, essa genera un campo magnetico che interagisce con il campo magnetico del magnete permanente, creando così il movimento della bobina e producendo il suono.
  • Motori elettrici: Molte parti degli elettrodomestici, come i frullatori, i forni a microonde, le lavatrici e le asciugatrici, contengono motori elettrici che funzionano grazie al magnetismo. Questi motori utilizzano campi magnetici per generare il movimento rotatorio necessario per far funzionare l'apparecchio.

Il magnetismo gioca un ruolo fondamentale negli elettrodomestici moderni in molteplici modi:

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