Limatura di ferro
Domanda della mia prof. di fisica in un compito in classe:
perché si usa la limatura di ferro per evidenziare le linee di un campo magnetico?
Non ne ho idea, vi prego aiutatemi!
perché si usa la limatura di ferro per evidenziare le linee di un campo magnetico?
Non ne ho idea, vi prego aiutatemi!
Risposte
Rispondo frettolosamente e grossolanamente:
il ferro è un materiale ferromagnatico, per cui posto in un campo magnetico acquista una certa magnetizzazione. La limatura di ferro essendo estremamente fine è ben approssimabile con un dipolo magnetico, e si dimostra che un dipolo magnetico posto in un campo magnetico, si orienta parallelamente al campo stesso.
Se vuoi dettagli maggiori non devi far altro che chiedere.
il ferro è un materiale ferromagnatico, per cui posto in un campo magnetico acquista una certa magnetizzazione. La limatura di ferro essendo estremamente fine è ben approssimabile con un dipolo magnetico, e si dimostra che un dipolo magnetico posto in un campo magnetico, si orienta parallelamente al campo stesso.
Se vuoi dettagli maggiori non devi far altro che chiedere.
"-Veon-":
Rispondo frettolosamente e grossolanamente:
il ferro è un materiale ferromagnatico, per cui posto in un campo magnetico acquista una certa magnetizzazione. La limatura di ferro essendo estremamente fine è ben approssimabile con un dipolo magnetico, e si dimostra che un dipolo magnetico posto in un campo magnetico, si orienta parallelamente al campo stesso.
Se vuoi dettagli maggiori non devi far altro che chiedere.
Grazie per la fulmineità.
Cmq sì, mi farebbe piacere avere maggiori dettagli. Ho fatto un po' di ricerca su internet e sembra che c'entrino i momenti magnetici. Sbaglio? E cosa si intende per materiale ferromagnetico? Non è un materiale nel quale gli elettroni degli atomi hanno tutti lo stesso spin e quindi creano una forza magnetica attorno a sé?
Inizio col dire che un dipolo magnetico posto in un campo magnetico B ha un’energia potenziale magnetica che vale $U=-m*Bcosalpha$.
B è il campo magnetico, m è il momento di dipolo magnetico, $alpha$ è l'angolo fra questi due vettori.
Si vede che il minimo di energia è per $cosalpha=1$, cioè $alpha=0$, m parallelo a B.
Per il principio di equivalenza di Ampere una spira percorsa da corrente interagisce con un campo magnetico nello stesso modo di un dipolo. Per la spira $m=i*S$
i = corrente nella spira
S= superficie della spira
In un materiale, in questo caso un materiale ferromagnetico, m è dato dalle correnti microscopiche all’interno del materiale stesso (le correnti amperiane appunto). Queste correnti sono indotte proprio dalla presenza del campo B, il materiale è cioè magnetizzato.
Per questo la limatura di ferro si magnetizza è si dispone parallelamente al campo magnetico B.
La proprietà principale di un materiale ferromagnetico è quella di magnetizzarsi quando viene posto in un campo magnetico e di mantenere parte di questa magnetizzazione quando B viene tolto. Quanto sia elevata questa capacità è descritta dal ciclo di isteresi del materiale.
Dal punto di vista microscopico, io non sono in grado di darti spiegazioni.
Per avere una spiegazione chiara ed organica ti consiglio comunque di cercare sui libri di testo di elettromagnetismo
B è il campo magnetico, m è il momento di dipolo magnetico, $alpha$ è l'angolo fra questi due vettori.
Si vede che il minimo di energia è per $cosalpha=1$, cioè $alpha=0$, m parallelo a B.
Per il principio di equivalenza di Ampere una spira percorsa da corrente interagisce con un campo magnetico nello stesso modo di un dipolo. Per la spira $m=i*S$
i = corrente nella spira
S= superficie della spira
In un materiale, in questo caso un materiale ferromagnetico, m è dato dalle correnti microscopiche all’interno del materiale stesso (le correnti amperiane appunto). Queste correnti sono indotte proprio dalla presenza del campo B, il materiale è cioè magnetizzato.
Per questo la limatura di ferro si magnetizza è si dispone parallelamente al campo magnetico B.
La proprietà principale di un materiale ferromagnetico è quella di magnetizzarsi quando viene posto in un campo magnetico e di mantenere parte di questa magnetizzazione quando B viene tolto. Quanto sia elevata questa capacità è descritta dal ciclo di isteresi del materiale.
Dal punto di vista microscopico, io non sono in grado di darti spiegazioni.
Per avere una spiegazione chiara ed organica ti consiglio comunque di cercare sui libri di testo di elettromagnetismo
Ti ringrazio vivamente! E' molto più complesso di quanto pensassi.
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