Elettromagnetismo Definito

Ecco un buon modo per definire l'elettromagnetismo - L'elettromagnetismo è un ramo della fisica che studia la forza elettromagnetica, un tipo di interazione fisica che si verifica tra particelle cariche elettricamente. La forza elettromagnetica è trasportata da campi elettromagnetici composti da campi elettrici e magnetici, ed è responsabile della radiazione elettromagnetica come la luce.

Chi ha scoperto l'elettromagnetismo?

Nel 1820, il fisico danese Hans Christian Oersted scoprì che l'ago di una bussola portato vicino a un conduttore attraversato da corrente sarebbe stato deflesso. Quando il flusso di corrente cessava, l'ago della bussola tornava alla sua posizione originale. Questa importante scoperta dimostrò una relazione tra elettricità e magnetismo che portò all'elettromagnete e a molte delle invenzioni su cui si basa l'industria moderna.

Oersted scoprì che il campo magnetico non aveva alcuna connessione con il conduttore in cui gli elettroni stavano fluendo, poiché il conduttore era fatto di rame non magnetico. Gli elettroni che si muovevano attraverso il filo creavano il campo magnetico intorno al conduttore. Poiché un campo magnetico accompagna una particella carica, maggiore è il flusso di corrente, e maggiore sarà il campo magnetico. La Figura 1 illustra il campo magnetico intorno a un filo attraversato da corrente. Una serie di cerchi concentrici intorno al conduttore rappresentano il campo, che se tutte le linee fossero mostrate, apparirebbero più come un cilindro continuo di tali cerchi intorno al conduttore.

Fig. 1 - Campo magnetico formato intorno a un conduttore in cui scorre corrente.

Finché la corrente scorre nel conduttore, le linee di forza rimangono intorno ad esso. [Figura 10-26] Se una piccola corrente scorre attraverso il conduttore, ci sarà una linea di forza che si estende fino al cerchio A. Se il flusso di corrente aumenta, la linea di forza aumenterà di dimensioni fino al cerchio B, e un ulteriore aumento di corrente la espanderà fino al cerchio C. Mentre la linea originale (cerchio) di forza si espande dal cerchio A al B, una nuova linea di forza apparirà al cerchio A. Man mano che il flusso di corrente aumenta, il numero di cerchi di forza aumenta, espandendo i cerchi esterni più lontano dalla superficie del conduttore attraversato dalla corrente.

Fig. 2 - Espansione del campo magnetico man mano che la corrente aumenta.

Se il flusso di corrente è una corrente continua non variabile, il campo magnetico rimane stazionario. Quando la corrente si ferma, il campo magnetico collassa e il magnetismo intorno al conduttore scompare.

Un ago di bussola viene utilizzato per dimostrare la direzione del campo magnetico intorno a un conduttore attraversato da corrente. La Figura 3, Vista A, mostra un ago di bussola posizionato perpendicolarmente e a circa un pollice di distanza da un conduttore attraversato da corrente. Se non ci fosse corrente, la parte nord dell'ago della bussola punterebbe verso il polo magnetico terrestre. Quando la corrente scorre, l'ago si allinea perpendicolarmente a un raggio tracciato dal conduttore. Poiché l'ago della bussola è un piccolo magnete, con linee di forza che si estendono da sud a nord all'interno del metallo, si girerà fino a quando la direzione di queste linee non concorderà con la direzione delle linee di forza intorno al conduttore. Mentre l'ago della bussola viene spostato intorno al conduttore, manterrà una posizione perpendicolare al conduttore, indicando che il campo magnetico intorno a un conduttore attraversato da corrente è circolare. Come mostrato nella Vista B della Figura 3, quando la direzione del flusso di corrente attraverso il conduttore viene invertita, l'ago della bussola punterà nella direzione opposta, indicando che il campo magnetico ha invertito la sua direzione.

Fig. 3 - Campo magnetico intorno a un conduttore attraversato da corrente.

Un metodo utilizzato per determinare la direzione delle linee di forza quando la direzione del flusso di corrente è nota, è mostrato nella Figura 4. Se il conduttore viene afferrato con la mano sinistra, con il pollice che punta nella direzione del flusso di corrente, le dita saranno avvolte intorno al conduttore nella stessa direzione delle linee del campo magnetico. Questo è chiamato regola della mano sinistra.