Elettrotecnica/Campo magnetico: differenze tra le versioni

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Di più, può per via sperimentale mettersi in luce un complesso di qualità caratteristiche del campo che può così riassumersi:<br />
-la configurazione del campo magnetico è determinata unicamente dalla forma dei circuiti attraversati da corrente,<br />
-può ottenersi per mezzo di un [[:w:solenoide|solenoide]] rettilineo sufficientemente lungo rispetto al suo diametro un campo magnetico praticamente uniforme per tutta la lunghezza del solenoide stesso,<br />
-un campo magnetico generato da un magnete permanente non èpè in nulla distinguibile da quello generato dalle correnti elettriche.<br />
È ora possibile definire una grandezza che appare caratteristica di un campo magnetico, nel senso che essa è capace di determinarlo perfettamente una volta nota in ogni suo punto.<br />
Per orientare la mente pensiamo di disporre di un campo magnetico uniforme quale quello, ad esempio, che può essere generato da un solenoide. Si abbia anche a disposizione un apparecchio capace di indicare la presenza di un campo magnetico. Sappiamo che un apparecchio di questo genere può essere costituito da un semplice ago magnetico cui sia lasciata la possibilità di ruotare rispetto ad un asse verticale passante per il baricentro. La posizione di un simile ago, normalmente definita dal [[:w:campo magnetico terrestre|campo magnetico terrestre]], varierà in presenza di un campo magnetico in conseguenza dell'azione deflettrice che quest'ultimo esercita su di esso.<br />
Se ad un simile apparecchio vuol riservarsi anche la possibilità di indicare o meno l'eguaglianza di due campi, allora sarà necessario sottoporlo ad una [[:w:coppia antagonista|coppia antagonista]], quale può essere ad esempio quella di una molla, che ne definisca la posizione iniziale.<br />
In presenza di campi magnetici l'ago devierà dalla sua posizione normale di riposo sin tanto che non si sia arrivati all'equilibrio tra [[:w:coppia deviatrice|coppia deviatrice]] e coppia antagonista. Essendo quest'ultima costante sarà sempre possibile collegare la deviazione alla intensità del campo che fornisce la coppia di deviazione.<br />
Inseriamo ora nell'interno del nostro solenoide, il [[:w:magnetoscopio|magnetoscopio]] con l'ago in direzione, ad esempio, normale all'asse geometrico del solenoide. Sotto l'azione del campo magnetico l'ago devierà dalla posizione di equilibrio di una certa deviazione angolare.<br />
Variamo ora in ogni possibile modo '''le caratteristiche del solenoide la corrente che lo attraversa''': potremo variarne la lunghezza o il diametro o il numero di spire o il numero degli strati. In ogni caso avremo all'interno del solenoide un campo magnetico uniforme la cui intensità sarà in nostro potere di controllare con la semplice regolazione della corrente che attraversa il solenoide.<br />
Regolato ogni volta il valore della corrente in modo che il magnetoscopio subisca la stessa deviazione angolare, eseguiamo per ognuno dei casi sperimentati il rapporto <math>\ {N i\over l}</math>.<br />
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:-l la sua lunghezza.<br />
Noteremo che, a parità di deviazione del magnetoscopio, questa grandezza ha un valore costante per tutti i casi sperimentati.<br />
A questa grandezza, che appare perciò caratteristica del campo, ed indipendente dal suo modo di generazione, daremo in nome di '''[[:w:forza magnetica|forza magnetica]]'''.<br />
Essa si indica col simbolo '''H''' e si misura in <math>\ {amperspire \over metro}</math>; essa ha carattere vettoriale con direzione pari a quella delle linee di forza e verso convenzionalmente individuato dalla direzione '''sud-nord''' di un [[:w:ago magnetico|ago magnetico]] posto nel campo.<br />
Poiché una corrente elettrica altro non è che un moto di cariche elettriche è spontaneo pensare che il moto di un portatore di carica abbia anch'esso la possibilità di generare un campo magnetico. Ciò è ampiamente confermato dalla esperienza che stabilisce, anzi, che il campo generato da una carica elettrica '''Q''' che ruoti lungo il percorso del circuito elettrico con velocità pari a '''n''' giri\sec. quando<br />
:::::::<math>\ i=Q</math>.<br />
Esiste infine la possibilità di generare campi magnetici per mezzo di [[:w:magneti permanenti|magneti permanenti]]. Contrariamente a quanto può apparire a prima vista non vi è discordanza tra questo caso e la posizione generale, dianzi accennata, secondo la quale l'esistenza di un campo magnetico è sempre collegabile al moto di cariche elettriche.<br />
Può infatti elaborarsi unba teoria dei magneti permanenti che fa risalire il campo magnetico da essi generato alle correnti molecolari presenti nell'interno del magnete; teoria sulla quale sorvoliamo per necessità.<br />
Dobbiamo ora parlare più approfonditamente dei concatenamenti esistenti tra campi elettrici <br />
e campi magnetici.Limitandoci ora ai rapporti di tipo qualitativo, che esista un concatenamento tra campo elettrico e campo magnetico è gia indicato da una semplice esperienza che possiamo idealizzare al modo seguente:<br />
Prendiamo un [[:w:condensatore|condensatore]] piano carico. Il dielettrico del condensatore è allora sede di un campo elettrico uniforme. Immaginiamo ora di collegare con un circuito metallico le armature del condensatore; fluisce allora nel circuito metallico una corrente la quale perdura per tutto il tempo per il quale esiste ancora un campo elettrico tra le armature del condensatore. Il fluire della corrente coincide con l'insorgere attorno al conduttore di un campo magnetico, il quale perdura fin tanto che perdura la corrente o, che è lo stesso, fintantoché un campo elettrico permane tra le armature del condensatore.<br />
I concatenamenti esistenti tra i due tipi di campi sono peraltro assai più intimi: per giungere a quelle che ne sono le espressioni analitiche, vale a dire alle due leggi circuitali ed alle equazioni di Maxwell, è necessario seguire più da vicino i fenomeni di induzione.<br />
Lo studio dei fenomeni d'induzione fu portato a compimento da Michele Faraday nel 1831.<br />