Re: ferro-(...)

From: Bruno Cocciaro <b.cocciaro_at_comeg.it>
Date: Fri, 24 Mar 2006 11:27:27 +0100

"Hypermars" <hypermars_at_despammed.com> wrote in message
news:dvuq5c$vdt$1_at_newsreader.mailgate.org...
>
> "Bruno Cocciaro" <b.cocciaro_at_comeg.it> wrote in message
> news:4422cdff$0$29722$4fafbaef_at_reader2.news.tin.it...
>
> > Si', e questi sono i campi a distanza r dal dipolo con r>>d dove d sono
le
> > dimensioni tipiche del dipolo.
>
> Il dipolo si considera puntiforme, ideale. Quindi si r>>d, ma con d->0,
> ovvero dappertutto eccetto che nell'origine.

Beh si', ma e' certo che noi qua stiamo facendo delle descrizioni, poi si
tratta di vedere come funziona la natura, ad esempio fino a che punto le
nostre approssimazioni sono buone. Si tratta anche di vedere cosa dicono le
equazioni di Maxwell (che sono anche loro ovviamente delle descrizioni)
nella loro forma comunemente accettata.

> > Sono differenti per la differente origine dei dipoli elettrici e
magnetici
>
> Non e' rilevante la "differente origine". In elettromagnetismo vale il
> principio di sovrapposizione. Il campo associato ad una distribuzione di
> carica, complessa quanto vuoi, e' la sovrapposizione dei campi generati
> dalle singole cariche elementari che la compongono.

Si', ma e' un dato di fatto che le equazioni di Maxwell nella materia dicono
qualcosa di diverso per E e B a parita' di polarizzazione-magnetizzazione.
Il fatto che quelle equazioni dicano la stessa cosa per E e H sara' anche
vero, ma questa e' una cosa che, a mio modo di vedere, interessa piu' le
nostre descrizioni della realta' che non la realta' stessa. Quello che
interessa ai dipoli e' B, non H, e se B e' diverso da E allora i dipoli
magnetici fanno qualcosa di diverso da quello che fanno i dipoli elettrici.
In particolare i primi potrebbero "sentirsi bene" nel rimanere in uno stato
di uniforme polarizzazione, i secondi no.

Naturalmente si potrebbe porre il problema che poni tu:
posto il principio di sovrapposizione,
posto il fatto che i campi di dipolo elettrico e magnetico sono uguali,
posta l'approssimazione di dipolo puntiforme,
come potrebbe mai osservarsi qualcosa di diverso per E e per B?

A me pare che l'unica risposta accettabile a questa domanda sia:
poiche' le equazioni di Maxwell ci dicono che E e B nella materia
uniformemente polarizzata-magnetizzata sono diversi, e quelle equazioni
descrivono correttamente la realta', con ogni probabilita' l'approssimazione
di dipolo puntiforme non e' buona. Ci si potra' poi interrogare sui motivi
per i quali tale approssimazione dovrebbe fallire, ma questo e' tutto un
altro discorso.

> Ti invito a verificarlo su base pratica, prendendo una serie di dipoli
> distribuiti come vuoi, creando una distribuzione che vuoi, e verificando
se
> riesci o meno a ottenere sta inversione di campo all'interno. Mi sembra
> ovvio che non potrai mai ottenerla, perche' i campi elementari di dipolo
che
> stai sovrapponendo, hanno lo stesso identico andamento.

Con i dipoli elettrici l'inversione si ottiene di sicuro.
Il caso piu' semplice e' quello del parallelepipedo. Dipoli allineati lungo
z verso positivo. La densita' di carica di polarizzazione sara' positiva
sulla faccia superiore, negativa sulla faccia inferiore. Il campo elettrico
generato dalla carica di polarizzazione e' diretto, all'interno del
parallelepipedo, nel verso *negativo* dell'asse z (trascurando gli effetti
al bordo).
Con i dipoli magnetici ottieni un campo B perfettamente identico *fuori* dal
parallelepipedo, ma dentro B e' diverso da E. Deve essere B diverso da E
essendo E identico a B-4 pi M. In particolare E e B saranno discordi.

> Ci sono poi altre contraddizioni a cui si arriverebbe adottando la tua
> rappresentazione delle cose. Ad esempio, un cilindro infinito polarizzato
> non avrebbe campo elettrico! mentre un cilindro infinito magnetizzato
> avrebbe un campo pari alla magnetizzazione. Come fa il campo del cilindro
> polarizzato a svanire?

Svanisce per la diversa origine dei due campi: uno e' a divergenza nulla
l'altro no.
Per quanto riguarda lo spazio fuori dal cilindro i due campi sono uguali (e
sono uguali al campo che si avrebbe se, invece che polarizzazione, avessimo
una densita' di carica positiva, pari a P, depositata su una delle due basi
e carica opposta sull'altra base), pero' B, diversamente da E, e' "tenuto" a
far richiudere le proprie linee di forza e questo e' il motivo per il quale
all'interno del cilindro, se l'altezza e' molto maggiore del raggio, E sara'
sostanzialmente nullo ma B no. Il fatto che dentro al cilindro E sara'
sostanzialmente nullo e che le equazioni di Maxwell ci dicono che E sara'
identico a B- 4 piM, ci dice che fuori dal cilindro (M=0) E e B coincidono,
dentro al cilindro E ~ 0 e B ~ 4 pi M.

> Secondo me, molto semplicemente, tu stai dimenticando che anche P e' un
> campo elettrico. Calcoli il campo di "depolarizzazione", che giustamente
> come dice il nome e' un campo che si oppone alla polarizzazione (e guarda
> che esiste anche nel caso magnetico, e' proprio il campo di
> demagnetizzazione, che in una sfera guarda caso e' pari a -1/3 M), e ti
> scordi di considerare che c'e' anche P stessa.

Questi sono proprio i discorsi analoghi a quelli che mi incasinavano quando
preparavo fisica 2, quelli che, a mio modo di vedere, mi rendevano
impossibile capire finche' non ho deciso di fare "piazza pulita" degli enti
inutili. Puo' darsi ovviamente che io non abbia ancora capito per bene, ma a
me le cose sembrano decisamente piu' chiare ora che preferisco *non* dire
che P "e'" un campo elettrico. P e' il momento di dipolo elettrico per
unita' di volume. E' poi vero che in un dato materiale ***di data forma*** e
data polarizzazione P, sara' presente un certo campo elettrico E che e'
praticamente sempre impossibile da determinare esattamente tranne casi
speciali (la sfera uniformemente polarizzata e' uno di questi). Casi nei
quali e' presente una qualche simmetria possono rendere buona una qualche
determinazione approssimata.

> La polarizzazione *e'* un
> campo elettrico, e se prendi un cilindro polarizzato infinito dove c'e'
solo
> P (perche' E=0, e per la cronaca in questo caso D=P, proprio come B=M nel
> caso magnetico), e ci mandi un elettrone energetico che lo attraversa,
> assumendo che questo cilindro sia trasparente, l'elettrone viene deflesso!
> mica passa imperturbato come se non ci fosse campo!

Beh, questo mi parrebbe veramente strano. Dovremmo correggere la forma della
forza di Lorentz F=q*E+(v/c) *B. In questo caso avremmo sia B che E nulli,
non vedo proprio come potrebbe venire deflesso l'elettrone. Perche' dici che
viene deflesso? Stai pensando ad un qualche esperimento effettuato o e' una
tua ipotesi ?

> Bye
> Hyper

Ciao.
-- 
Bruno Cocciaro
--- Li portammo sull'orlo del baratro e ordinammo loro di volare.
--- Resistevano. Volate, dicemmo. Continuavano a opporre resistenza.
--- Li spingemmo oltre il bordo. E volarono. (G. Apollinaire)
Received on Fri Mar 24 2006 - 11:27:27 CET

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