13 Esempi di campo magnetico: spiegazioni dettagliate

Il campo magnetico è l'area attorno a qualsiasi magnete in cui c'è un'influenza della forza magnetica sul materiale magnetico o sulle cariche in movimento.

Nell'elenco seguente vengono forniti alcuni esempi di campo magnetico, che verranno spiegati in dettaglio in questo post.

Una spiegazione dettagliata di esempi di campo magnetico

Il campo magnetico di un oggetto è associato sia alla magnitudine che alla direzione; quindi è considerata una quantità vettoriale. Il campo magnetico creato sul materiale può attrarre o respingere un altro materiale magnetico o una carica. Il campo magnetico prodotto sul materiale può essere permanente o temporaneo. Alcuni di questi esempi di campi magnetici permanenti e temporanei sono spiegati di seguito.

Il campo magnetico tra due barre magnetiche

Supponiamo di mettere insieme due barre magnetiche in modo che il polo nord di una barra magnetica sia rivolto verso il polo sud di un'altra barra magnetica in modo che si crei un campo magnetico tra le due barre magnetiche in modo che siano attratte l'una dall'altra. Anche se metti insieme dei poli simili, i campi magnetici vengono generati intorno a loro in modo che si respingono.

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Immagine crediti: Wikimedia Commons

Pezzo di ferro magnetizzato

I pezzi di ferro sono buoni materiali magnetizzabili in modo che possano essere magnetizzati in modo permanente o temporaneo mediante induzione magnetica. Quando i pezzi di ferro vengono magnetizzati mediante induzione magnetica, i campi magnetici vengono generati attorno al pezzo di ferro. Così i pezzi di ferro magnetizzato sono eccellenti esempi di campo magnetico.

Bussola

Ai fini della navigazione, i marinai utilizzano una bussola per rilevare la direzione. La bussola ha un ago magnetico che crea il campo magnetico attorno alla bussola in modo che il polo sud della bussola ad ago magnetico sia diretto verso il polo nord della terra e viceversa; in modo tale che la direzione possa essere facilmente determinata. Quindi l'ago magnetico fornito nelle bussole è un eccellente esempio di campo magnetico.

File: campo magnetico vicino a pole.svg - Wikimedia Commons
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Spese di trasloco

Le cariche mobili sono responsabili della creazione di un campo magnetico in un oggetto. Poiché le cariche in movimento trasportano il campo magnetico, possono essere considerate esempi di campo magnetico. Quando le cariche sono in movimento, la rotazione e l'orbita delle cariche attorno al nucleo avvengono in modo tale che si crei la rotazione delle linee di forza magnetiche attorno alla particella e quindi i campi magnetici siano prodotti dalle cariche in movimento.

Pezzi di carta e pettine

Durante le giornate scolastiche, ogni studente ha provato a pettinare continuamente i capelli e poi a tenere il pettine vicino ai pezzi di carta; i pezzi di carta si attaccano al pettine, il che illustra la forza elettrostatica. L'adesione di pezzi di carta al pettine è dovuta al fatto che il pettine raggiunge un magnetismo temporaneo e i pezzi di carta sono attratti da essi. Il campo magnetico viene generato attorno al pettine e ai pezzi di carta in modo che i pezzi di carta siano attaccati al pettine. Sebbene sia un esempio di forze elettrostatiche, il meccanismo illustra la generazione del campo magnetico.

Dispositivi elettronici

Tutti i dispositivi elettronici funzionano secondo il principio elettromagnetico. Per il funzionamento efficiente dei dispositivi elettronici, sia il campo elettrico che quello magnetico contribuiscono in egual modo. I dispositivi elettronici sono costituiti da magneti permanenti o elettromagneti. Una volta accesi, i campi magnetici conducono la corrente elettrica per fluire attraverso il dispositivo. Poiché il campo magnetico è uno dei motivi per cui i dispositivi elettronici funzionano, può essere considerato un esempio di campo magnetico.

Elettrovalvole

Il solenoide è una lunga bobina di filo con molte spire che viene utilizzata per la conversione della corrente elettrica e funge da interruttore. Quando la corrente viene fatta passare attraverso le spire del solenoide, vengono generati campi magnetici uniformi, che aiutano a convertire la corrente elettrica in lavoro meccanico. Il solenoide genera un campo magnetico controllato tramite corrente elettrica; quindi, è considerato un elettromagnete. La produzione del campo magnetico nel solenoide è simile ai magneti a barra. Pertanto i solenoidi sono ottimi esempi di campo magnetico.

File:Solenoide fields.jpg - Wikimedia Commons
Campo magnetico in un solenoide
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Corrente nel filo

La corrente in un filo è costituita da cariche in movimento che in effetti trasportano un campo magnetico. Sono gli esempi più semplici di campo magnetico. Le cariche nel filo si muovono per produrre il campo magnetico all'interno del filo, che genera una corrente elettrica nel filo.

Anello di filo

L'anello di filo è la sorgente del campo magnetico. Il filo trasporta la corrente che intendeva produrre il campo magnetico all'interno dell'anello lungo l'asse dell'anello del filo. La direzione di questo campo magnetico è associata alla regola della mano destra. Tutte le dita tranne il pollice sono arricciate, che indica la corrente nell'anello del filo, mentre il pollice rappresenta la direzione del campo magnetico.

File: campo magnetico di wire loop.svg - Wikimedia Commons
Crediti immagine: Wikimedia Commons

Corpo umano

Il corpo umano ha un campo magnetico più debole. Poiché sappiamo che il corpo umano trasporta corrente in quantità molto piccole, il campo magnetico sorge a causa di questa piccola corrente che consiste in cariche in movimento.

Scanner per risonanza magnetica

La risonanza magnetica (MRI) è un dispositivo medico utilizzato per rilevare i danni nel corpo umano. Un dispositivo MRI è un grande magnete che produce campi magnetici di circa 3 Tesla. Gli scanner MRI utilizzano campi magnetici statici, che sono un milione di volte maggiori dei normali campi magnetici a cui siamo esposti nella nostra vita quotidiana. Anche se i campi magnetici nella risonanza magnetica sono potenti, influenzano il corpo umano; quindi sono installati per esaminare il corpo umano per rilevare il danno.

File:Schema MRI gradienti.svg - Wikipedia
Rappresentazione grafica di scanner MRI
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Campo magnetico terrestre

La nostra stessa terra è costituita da un grande campo magnetico che si estende dal nucleo allo spazio. La nostra terra ha molti core tra cui uno dei core è ricco di ferro e nichel. Quando questo nucleo di ferro e nichel viene ruotato, vengono prodotte correnti convettive che trasportano le particelle cariche per produrre campo magnetico. Il campo magnetico terrestre crea uno scudo per la terra che serve la terra proteggendola dalle radiazioni nocive provenienti dallo spazio. Il campo magnetico terrestre è forte su entrambi i poli e sembra debole all'equatore.

Il campo magnetico dei pianeti

Tutti i pianeti del sistema solare hanno un campo magnetico che li protegge come una magnetosfera e protegge il pianeta dalle radiazioni nocive e dal vento solare, tranne Mercurio, Marte e Venere. Il campo magnetico di Giove, Saturno, Urano e Nettuno è molto più grande della terra. Uno studio su Marte dice che una volta Marte ha un campo magnetico, ma la generazione di geodinamo da parte del nucleo di ferro interno di Marte si è interrotta un milione di anni fa, e quindi non ha il suo campo magnetico locale.

Il campo magnetico del sole e delle stelle

Le stelle sono costituite da plasma. Il movimento del plasma conduttivo all'interno della stella genera il campo magnetico delle stelle, chiamato semplicemente campo magnetico stellare. La generazione del campo magnetico localizzato viene esercitata sul plasma, e quindi la pressione viene aumentata senza aumentare la densità in modo che la regione magnetizzata salga e raggiunga la fotosfera delle stelle.

esempi di campi magnetici
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Il sole è una stella gigante che ha il suo campo magnetico locale dovuto all'aumento e alla caduta di gas caldi nel nucleo interno. La forza del campo magnetico delle stelle e del sole si indebolisce quando la rotazione rallenta. Molte attività solari sono influenzate dall'inversione del campo magnetico ai poli.

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