Elettricità – Magnetismo
Campo elettrico – Flusso elettrico –
Legge di Gauss – Energia potenziale elettrica –
Potenziale elettrico – Induzione elettrostatica –
Momento di dipolo elettrico momento di dipolo elettrico – Densità di polarizzazione
Magnetizzazione – Flusso magnetico – Legge di Biot-Savart –
Momento di dipolo magnetico – Legge di Gauss per il magnetismo
Induttanza – Impedenza – Cavità risonanti – Guide d’onda
In fisica, il campo magnetico è un campo che passa attraverso lo spazio e che fa muovere una forza magnetica alle cariche elettriche e ai dipoli magnetici. I campi magnetici circondano le correnti elettriche, i dipoli magnetici e i campi elettrici che cambiano.
Quando sono posti in un campo magnetico, i dipoli magnetici sono in una linea con i loro assi per essere paralleli alle linee del campo, come si può vedere quando la limatura di ferro è in presenza di un magnete. I campi magnetici hanno anche la loro energia e la loro quantità di moto, con una densità di energia proporzionale al quadrato dell’intensità del campo. Il campo magnetico è misurato nelle unità di tesla (unità SI) o gauss (unità cgs).
Ci sono alcuni tipi specifici notevoli del campo magnetico. Per la fisica dei materiali magnetici, vedi magnetismo e magnete, e più specificamente il diamagnetismo. Per i campi magnetici fatti cambiando i campi elettrici, vedi elettromagnetismo.
Il campo elettrico e il campo magnetico sono componenti del campo elettromagnetico.
La legge dell’elettromagnetismo fu fondata da Michael Faraday.
Campo H
I fisici possono dire che la forza e le coppie tra due magneti sono causate dai poli magnetici che si respingono o si attraggono. Questo è come la forza di Coulomb che respinge le stesse cariche elettriche o attrae cariche elettriche opposte. In questo modello, un campo magnetico H è prodotto da cariche magnetiche che sono ‘spalmate’ intorno a ciascun polo. Quindi, il campo H è come il campo elettrico E che inizia con una carica elettrica positiva e finisce con una carica elettrica negativa. Vicino al polo nord, tutte le linee del campo H puntano lontano dal polo nord (sia dentro il magnete che fuori) mentre vicino al polo sud (sia dentro il magnete che fuori) tutte le linee del campo H puntano verso il polo sud. Un polo nord, quindi, sente una forza nella direzione del campo H mentre la forza sul polo sud è opposta al campo H.
Nel modello del polo magnetico, il dipolo magnetico elementare m è formato da due poli magnetici opposti di forza polare qm separati da una distanza molto piccola d, tale che m = qm d.
Purtroppo, i poli magnetici non possono esistere separati l’uno dall’altro. Tutti i magneti hanno coppie nord/sud che non possono essere separate senza creare due magneti che hanno ciascuno una coppia nord/sud. Inoltre, i poli magnetici non tengono conto del magnetismo prodotto dalle correnti elettriche né della forza che un campo magnetico applica alle cariche elettriche in movimento.
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Uno dei primi disegni di un campo magnetico, di René Descartes, 1644, che mostra la Terra che attrae le pietre lodigiane. Illustrava la sua teoria che il magnetismo era causato dalla circolazione di minuscole particelle elicoidali, “parti filettate”, attraverso i pori filettati dei magneti.
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La direzione delle linee del campo magnetico rappresentata dall’allineamento della limatura di ferro cosparsa su carta posta sopra una barra magnetica.