Re: Schermare campo magnetico

From: Paolo Russo <paolrus_at_libero.it>
Date: Mon, 03 Nov 2003 16:50:46 GMT

[sandrosky:]
>E' possibile schermare l'effeto di un campo magnetico? Chiarisco:
>considerate la parte positiva di una calamita...che posso fare per far si
>che tale calamita attragga solo oggetti dalla parte destra (non schermata) e
>lasci stare quelli della parte sinistra (schermata da qualcosa) ?

Domande di questo tipo sono abbastanza ricorrenti, ci
vorrebbe una FAQ.
La tua domanda non mi e` del tutto chiara, quindi provo a
dare una risposta generica. Schermare una radiazione (di
qualsiasi tipo, es. raggi X con una lastra di piombo) e` una
cosa; schermare un campo e` tutt'un'altra cosa ed e`, in
linea di massima, molto piu' difficile. In sostanza per
schermare da un campo una certa regione di spazio bisogna
produrre, in quella regione di spazio, un campo opposto che
annulli il precedente. In molti casi esistono modi "passivi"
per farlo; per esempio, si puo` schermare una certa regione
di spazio dai campi elettrici esterni racchiudendola
*completamente* all'interno di uno strato di materiale
conduttore. Le cariche elettriche presenti nel conduttore
(tipicamente elettroni) si dispongono automaticamente in
maniera tale da controbilanciare il campo elettrico esterno;
nella regione racchiusa dal conduttore non c'e` campo
elettrico. In una rappresentazione a linee di forza vedremmo
le linee piegarsi e "schivare" il rivestimento senza mai
toccarlo. Occorre che il rivestimento sia praticamente
totale, ma gia` con una reticella si ottiene una buona
approssimazione.

Si puo` fare la stessa cosa con un campo magnetico? Se
esistesse un materiale con "cariche magnetiche" libere di
muoversi, sarebbe un ottimo materiale schermante; tuttavia,
le cariche magnetiche isolate (monopoli) non esistono, o se
esistono nessuno le ha ancora scoperte. Il meglio che si
possa fare e` usare un materiale ferromagnetico (es. acciaio
dolce, o magari la costosa lega mu-metal, che viene usata
apposta per questi scopi). In presenza di un campo il
materiale si magnetizza, creando un campo che, in opportune
condizioni, si oppone a quello esterno. Occorre pero` uno
strato abbastanza spesso e il risultato e` approssimativo.
In una rappresentazione a linee di forza vedremmo qualcosa di
molto diverso rispetto al caso elettrico; mentre li' le linee
di campo vengono come "respinte" dalla schermatura e, dovendo
passare di li', tendono piuttosto a girarci attorno, qui le
linee magnetiche sono come "attirate" dalla schermatura, che
tende a farle passare al suo interno.

Un materiale superconduttore si comporta invece diversamente,
in modo piu' simile al materiale conduttore nel caso
elettrico; le linee di campo magnetico tendono a girarci
attorno. I superconduttori schermano bene dai campi
magnetici, ma devi raffreddarli ad azoto liquido, come
minimo... non e` pratico.

Comunque per ottenere un buon risultato la schermatura
magnetica deve avvolgere in modo pressoche' totale la zona
che si desidera schermare. Non e` come con una radiazione,
che puo` essere intercettata con una lastra che la assorbe o
la riflette, e tutto cio` che si trova all'ombra della lastra
e` ben schermato.

Se cio` che ti interessa e` realizzare una calamita che
attira da una parte sola, o usi un materiale ferromagnetico
per deviare il campo (es. calamita a ferro di cavallo, come
ti hanno gia` suggerito) o o utilizzi una particolare
disposizione di calamite che rinforza il campo da una parte e
lo cancella dall'altra (griglia di Halbach).

Se hai domande piu' specifiche...

Ciao
Paolo Russo
Received on Mon Nov 03 2003 - 17:50:46 CET