Perchè una carica...

minavagante1
Ciao a tutti,
volevo chiedere una cosa, che fino ad ora davo quasi per scontata perchè accettata, ma d'un tratto mi sono accorto che non saprei proprio darmi una spiegazione: perchè una carica in movimento crea un campo magnetico???
grazie a tutti :D

Risposte
wedge
in primis si tratta di un fatto sperimentale.
in secondo luogo, se consideri un sistema di riferimento solidale alla carica stessa, questo vede solo il campo elettrico da lei originata. un sistema in moto uniforme (boost di Lorentz), per essere consistente con diverse ipotesi (ad esempio il moto di una carica "sonda", che dev'essere deducibile nel passaggio da un sistema all'altro) deve presupporre l'esistenza di questo benedetto campo magnetico con tali proprietà sulla materia.
in realtà non so se questa spiegazione sia epistemologicamente corretta, visto che le trasformazioni di Lorentz sono nate proprio per trovare un'invarianza nelle equazioni di Maxwell, e quindi presuppongono già l'esistenza del concetto di campo magnetico. è un cane che si morde la coda insomma.

minavagante1
ciao, innanzitutto grazie della risposta: a me hanno introdotto il concetto di campo magnetico appunto attraverso un esperimento, consistente nel mettere un tensiometro magnetico (più spire orientate collegate in parallelo tra loro, collegate ad un amperometro) in un campo di linee di corrente chiuse su se stesse (di modo che la diveregenza di questo campo sia ovunque nulla), e le osservazioni che sono state fatte sono le seguenti:(pensiamo innanzitutto di suddividere questo strumento in tanti trattini costituiti caiscuno dal proprio amperometro, di modo che il campo induzione magnetica $barB$ sia uniforme nel volume del trattino di tensiometro):
-la corrente misurata dall'amperometro per il singolo trattino $i_Adl$ è funzione del punto in cui il trattino di tensiometro viene posto e dell'orientazione;
- fissato un punto, la corrente varia in modo sinusoidale in funzione all'angolo compreso tra l'orientazione del tensiomentro e una direzione assegnata
-la corrente non dipende dal numero di spire e non dipende dall'area della spira (si esclude quindi l'ipotesi di flusso) ma è proprorzionale alla lunghezza del trattino di tensiometro dl.
Da queste cosndierazioni si ricava che la corrente per un trattino di tensiometro dl è data dall'equazione $i_(Al)=-barH*baru_tDeltal$ dove $baru_t$ è il versore per l'orietazione da cui poi sommando tutti i contributi di ciasun trattino, e facendo tendere il numero di trattini all'infinito e il massimo della lunghezza di ciasuno di essi a 0, si ottiene:
$i_A=int_L-barH*baru_tdl$.
Quindi da questo esperimento mi è stato introdotto il campo magnetico.
Il fatto è, che non c'è una spiegazione (non so neanche io come chiamarla) teorica del campo magnetico???

minavagante1
Ad esempio, ho letto molto spesso: campo magnetico e campo elettrico in realtà sono due aspetti dello stesso fenomeno, ma quale fenomeno??? E l'esempio (o paradosso) di un filo carico, visto da un osservatore fisso (che percepisce un campo elettrostatico) mentre se corre vede una corrente e percepisce un campo mangetico...Ma non capisco cosa c'è che lega questi due concetti....Carica ferma-> campo elettrostatico, carica in moto->campo magnetico
L'ampliamento della legge di Ampere dovuta a Maxwell:
$rotbarH=barJ+frac{partialbarD}{partialt}$ dove $barD$ induzione elettrica, indica che non solo il movimento di cariche è responsabile dell'alterazione del campo magnetico, ma anche la variazione di D nel tempo. Quindi il fenomeno in cui si parla in queste definizioni, è il movimento di cariche??? O cosa??
Grazie a tutti

wedge
forse ho una visione fenomenologica della Fisica, ma non vedo la necessità di cercare una spiegazione teorica per l'esistenza di un'entità detta campo magnetico che sulle cariche agisce con la nota formula $F=qv \wedge B$
si potrebbe dire certo che il campo magnetico è la parte del tensore elettromagnetico $F^{ij}$ con i e j corrispondenti a indici spaziali, ma questo viene DOPO la constatazione che il campo magnetico esiste, ed è così.

minavagante1
ok grazie, i tensori non li ho ancora studiati, non ho la più pallida idea di cosa siano :-D
un'altra domanda, approfitto della ta gentilezza: quando facevo il corso di fisica2 abbiamo sempre e solo parlato del campo elettrico coulombiano. Ora nel corso di elettrotecnica, si è parlato di campo elettrico solamente con l'introduzione del campo magnetico e con la legge di Neumann: all'inzio del corso, si è fatto riferimento al campo elettrico coulombiano, che risulta essere solo un addendo conservativo del campo elettrico.
Durante fisica2, non può mancare la figura con le due cariche di segno opposto con le linee di campo che escono dalla positiva e arrivano alla negativa. Ora mi è venuto un dubbio: cosa sono quelle linne di campo?? Il campo di induzione elettrica oppure il campo elettrico coulombiano???

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