Introduzione all'elettromagnetismo: 5 aspetti importanti

L'impiego di elettromagnetismo può essere notato tutto intorno a noi. Non possiamo immaginare un mondo in cui non ci siano luci elettriche, telefoni, personal computer e treni. Tutti questi stanno accadendo a causa di effetti elettromagnetici.

Storia dell'elettromagnetismo

 Scienziato, oerted nei suoi esperimenti, ha dimostrato che le correnti elettriche possono produrre un campo magnetico, e Faraday ha illustrato sperimentalmente il processo inverso. La conclusione di questi esperimenti era questa campi elettrici potrebbe essere generato da un campo magnetico variabile e campi magnetici può essere generato da un campo elettrico o semplicemente da correnti elettriche. Anche James Clerk Maxwell ha contribuito immensamente alla relazione tra campi elettrici e magnetici.

In seguito, Einstein, anche attraverso la sua teoria della relatività speciale, affermò che sono correlati e possono essere trattati come un singolo fenomeno. L'interazione tra elettricità e magnetismo, che studiamo in questo ramo, è nota come Elettromagnetismo.

Cos'è l'elettromagnetismo? 

Quando la corrente scorre attraverso un conduttore (ad es. Bobina, filo), viene indotto un campo magnetico. Questo processo, in generale, è noto come elettromagnetismo. Le direzioni della linea del campo magnetico indotto sono determinabili dalla regola della vite di destra.

In questo, immaginiamo di tenere il filo attraverso il quale scorre la corrente in modo tale che il nostro pollice punti verso la direzione della corrente e il modo in cui le linee del campo magnetico si arricciano attorno al filo è simile all'arricciatura delle altre dita. In questo modo, possiamo trovare la direzione del campo magnetico di un filo.

regola del pollice della mano destra
regola del pollice della mano destra
campo magnetico attorno a un filo che trasporta corrente
direzione delle linee del campo magnetico attorno a un filo che trasporta corrente

Ora, una volta che la direzione e l'orientamento del campo magnetico sono determinati, la domanda successiva è: qual è la sua grandezza? Il campo magnetico che circonda un filo che trasporta corrente è relativamente debole per quantità di corrente generalmente utilizzate in applicazioni pratiche quanto basta per deviare un piccolo ago della bussola e altro ancora.

Per la creazione di forti campi magnetici e di conseguenza una maggiore quantità di flusso con la stessa quantità di corrente elettrica, i fili possono essere avvolti in una bobina in cui i singoli campi magnetici circolanti attorno ai fili verranno successivamente sommati.

Linee del campo magnetico dovute a una bobina che trasporta corrente
Linee del campo magnetico dovute a una bobina che trasporta corrente, Credito immagine - Geek3Solenoide VFPt corretto 2CC BY-SA 3.0

Una breve spiegazione della corrente elettrica e del magnetismo come due aspetti essenziali dell'elettromagnetismo

Una parte essenziale dell'elettromagnetismo è il concetto di elettricità o corrente elettrica, che a sua volta è correlata al comportamento delle cariche all'interno della materia, compresa la loro distribuzione e movimento. Materiali diversi vengono classificati come conduttori o isolanti in base al movimento delle cariche al loro interno. Si può semplicemente dire che la corrente elettrica è la misura del flusso di cariche.

Un'altra parte essenziale dell'elettromagnetismo è il magnetismo. La scienza del magnetismo è nata quando sono state fatte diverse osservazioni su minerali che potevano attrarre piccoli pezzi di ferro e puntati in una particolare direzione se mantenuti sul tappo galleggiante. Successivamente si è dedotto che questo fenomeno fosse il risultato di diversi momenti magnetici di spin delle particelle elementari.

Cosa sono le onde elettromagnetiche?

Le equazioni matematiche elettromagnetiche fornite da Maxwell mostrano che il campo elettrico e il campo magnetico viaggiano insieme nello spazio come onde. Ciò è possibile poiché un campo magnetico mutevole indurrà un campo elettrico mutevole e viceversa, e questi campi mutevoli viaggiano attraverso lo spazio reciprocamente perpendicolari l'uno all'altro, anche in assenza di qualsiasi mezzo. Questi tipi di onde sono stati poi definiti come onde elettromagnetiche.

Onde elettromagnetiche
Onde elettromagnetiche
Immagine di credito: E1muOnda EMCC BY-SA 4.0

Cos'è l'induzione elettromagnetica?

Per comprendere prima l'induzione elettromagnetica, dobbiamo conoscere il flusso magnetico. Come il flusso elettrico, il flusso magnetico è proporzionale al numero di linee del campo magnetico che passano attraverso una superficie. Il movimento relativo di qualsiasi campo magnetico e di un conduttore si traduce in una variazione del flusso magnetico attraverso il conduttore, che si traduce nella produzione di una forza elettromotrice (emf) o tensione indotta. Questo fenomeno è noto come induzione elettromagnetica. Imparerai di più sull'induzione elettromagnetica nella prossima sezione.

induzione del campo magnetico mediante campo elettrico, Image Credit - Simple_elettromagnete.gif: L'uploader originale era berserkerus at Wikipedia russa. lavoro derivato: Chetvorno (parlare) Alterazioni dell'immagine sorgente: ruotato in senso antiorario di 90 ° e schiarito per far risaltare i dettagli., Elettromagnete semplice 2, contrassegnato come dominio pubblico, maggiori dettagli su Wikimedia Commons

Qual è la forza elettromagnetica?

La forza elettrica agisce per particelle cariche. Ma la forza magnetica agisce sulle particelle cariche in movimento. Quindi la combinazione di forze elettriche e magnetiche su una particella carica può essere riassunta come forza elettromagnetica.

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