L'elettromagnetismo
L' esperimento di Oersted ha dimostrato che un ago magnetico posto accanto a un filo percorso da corrente viene deviato. La corrente dunque esercita una forza sui magneti. Secondo il principio di azione reciproca deve avvenire anche l'inverso, cioè i magneti devono esercitare delle forze sulle correnti.
Se inviamo corrente nel filo, vediamo che questo viene deviato se posto perpendicolarmente alle linee di campo, mentre non subisce alcuna forza se è posto parallelamente alle linee di campo.
Un confronto con l'elettrostatica ci porta a dire:
La forza agente sulla corrente ci fornisce una misura
dell'intensità di campo magnetico B.
Il campo magnetico viene rappresentato mediante linee di campo il cui verso è indicato
dal polo Nord di un ago magnetico.
Il vettore campo magnetico B in un dato punto ha la direzione delle linee di campo e il suo valore è:
B = F/(I*S)
Dove F è la forza agente su un conduttore di lunghezza S percorso da corrente I e disposto perpendicolarmente alle linee di campo.
L'unità di misura del campo magnetico è il Tesla, in onore al fisico Nicola Tesla. Il campo magnetico ha il valore di 1T quando un filo conduttore lungo 1 m, percorso dalla corrente 1 A subisce la forza di 1 Newton.
1 Tesla = N/(A*m)
In una spira circolare, se viene fatta scorrere una corrente, si comporta come un piccolo ago magnetico. Quindi le forze che agiscono tra correnti circolari hanno le stesse caratteristiche delle forze tra magneti. Accostando molte correnti di questo tipo otteniamo una bobina, nel cui interno vi è un campo magnetico pari a:
B = µ0 * (N*I)/ l
Dove N è il numero di spire di cui è composta una bobina ed "l" la lunghezza del conduttore.
Ogni regione dello spazio in cui una
carica elettrica sia soggetta ad una forza, è detta campo elettrico.
Si definisce intensità del campo elettrico in un punto, e la si identifica col simbolo E,
la forza che agisce sull’ unità di carica posta in quel punto. Pertanto
E = F/ q
oppure
F = q*E
L’intensità del campo elettrico
E è espressa in newton/coulomb o N*C^-1, oppure, usando le unità fondamentali
, in m*Kg*s^-2*C^-1. Si noti che, secondo la precedente definizione, se q è positiva, la
forza F agente sulla carica ha il medesimo verso del campo E, mentre se q è negativa il
campo ha verso opposto. Pertanto,quando una regione di spazio contenente particelle o ioni
sia positivi che negativi è sottoposta ad un campo elettrico, i corpi caricati
positivamente o negativamente tenderanno a muoversi in direzioni opposte dando luogo ad
una separazione delle cariche: tale effetto è allora chiamato polarizzazione.
La sua unità di misura è il Newton/Coulomb oppure in Volt/metro.