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FORZA DI LORENTZ (Gli elettroni risentono di una forza magnetica anche se…
FORZA DI LORENTZ
Gli elettroni risentono di una forza magnetica anche se non sono in un filo metallico; l'importante è che siano in moto: una carica ferma non subisce forze magnetiche. Il campo magnetico è generato da cariche in moto ed esercita forze sulle cariche solo se sono in moto. Lo stesso Ampère ipotizzò che il campo magnetico delle calamite sia dovuto al moto delle cariche nel loro interno.
La Forza di Lorentz agisce su una carica q in moto con velocità v in un campo magnetico B, ed è data dalla formula.
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La forza di Lorentz ha sempre direzione perpendicolare alla velocità della carica, e, quindi, al suo spostamento istantaneo delta s; dunque essa compie sempre un lavoro nullo:
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Per definire B si utilizza un filo di prova di
lunghezza l, percorso dalla corrente i.
Il valore della forza che agisce sul filo è massimo quando il filo è disposto perpendicolarmente al campo magnetico;
si vede che il valore della forza, F, raddoppia se raddoppia i o se si raddoppia l: F è direttamente proporzionale a i e l.
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Una carica puntiforme q che si muove con velocità v, perpendicolare alle linee di un campo magnetico uniforme B, si muove di moto circolare uniforme.
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CAMPO MAGNETICO
Sulla Terra è presente il campo magnetico
terrestre, che fa orientare gli aghi magnetici
la direzione del campo magnetico, come la retta che unisce i poli nord e sud dell'ago
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Quindi la forza di Lorentz ha le proprietà della forza centripeta: il moto della carica è circolare e uniforme.
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Il flusso del campo magnetico B attraverso una superficie S si definisce in modo analogo a quello del campo elettrico.
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Il verso del vettore S è scelto arbitrariamente e definisce la faccia positiva di S (quella nel suo verso).
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permeabilità magnetica relativa
r,
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Il campo di una spira (filo circolare) non è
uniforme ma sull'asse della spira il campo B
ha direzione perpendicolare al piano della spira (cioè parallela all'asse).
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Se il solenoide è infinitamente esteso, al suo interno il campo magnetico è
uniforme, mentre all'esterno è nullo.
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All'interno del solenoide il campo è molto intenso, all'esterno il campo è debole nella zona centrale le linee sono parallele ed
equidistanziate: il campo è uniforme.
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Mettendo della limatura di ferro vicino ad una calamita, possiamo visualizzare il campo magnetico.
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