[Alberto:]
>Si possono anche avere dei magneti con la forma voluta? Tipo una semisfera
>vuota in cui all'interno ci sta un polo e all'esterno l'altro mentre lo
>spessore � diviso a met� tra i due poli?
Un magnete con una forma del genere non l'ho mai visto
(quello che ci va piu' vicino e` questo:)
http://www.wondermagnet.com/dev/magnet7.html
ma non e` un problema. Puoi approssimarne uno incollando
parecchi magneti piatti all'interno di una semisfera di un
qualunque materiale. I vuoti tra un magnete e l'altro non
hanno importanza se non ti ci avvicini troppo. Il problema e`
un altro: se ho intuito correttamente lo scopo che ti
prefiggi di ottenere con quella semisfera, ti dico subito che
non funziona. Per esempio, immagina un magnete piatto, di un
metro quadrato per uno spessore di un centimetro. Si puo`
immaginare che produca un campo abbastanza omogeneo su tutta
la superficie, con delle linee di forza verticali. Invece no:
in prossimita` della superficie non produce quasi nessun
campo (a parte ai bordi), come succede con il campo elettrico
di un condensatore. Il fatto e` che la faccia nord produce un
campo abbastanza omogeneo, con linee di forza verticali, che
quindi non diminuisce con la distanza (per distanze piccole
rispetto alla larghezza del magnete). Anche la faccia sud
produce un campo simile, della stessa intensita` ed
esattamente opposto. Certo, un oggetto sospeso sopra la
faccia nord e` piu' vicino alla faccia nord che a quella sud,
ma abbiamo appena detto che in queste condizioni il campo di
una faccia non dipende dalla distanza, per cui i campi
prodotti dalle due facce si annullano quasi perfettamente. Se
vai ai bordi o ti allontani molto le cose cambiano,
naturalmente, ma a quel punto non ha piu' molta importanza
che il magnete sia largo e piatto. Una sfera e` anche peggio.
Se al posto della semisfera hai una sfera completa, omogenea,
con un polo sulla superfice interna e uno su quella esterna,
il campo al suo interno e` *esattamente* nullo in tutti i
punti. Se cosi' non fosse, per simmetria dovrebbero esserci
linee di forza che convergono sul centro, il che e`
impossibile se al centro non c'e` un polo magnetico isolato
(e ovviamente non c'e`). Anche all'esterno il campo e`
esattamente nullo, per la stessa ragione; la sfera non puo`
generare lo stesso campo a porcospino che un polo isolato
produrrebbe, altrimenti lo sarebbe, per definizione.
Una semisfera e` un po' diversa e un po' di campo lo produce,
ma non serve a molto lo stesso. Cosi' a occhio penso che ci
sia una zona, sopra il centro della semisfera, dove le linee
di forza quasi convergono per poi divergere in alto, ma
continua a non servire a nulla, perche' bisogna considerare
il fatto che un magnete (o un pezzo di ferro) immerso in un
campo, oltre ad allinearsi e a venire tirato verso la zona di
campo piu' forte (la' dove le linee convergono), viene anche
tirato verso la concavita` delle linee di forza. Infatti le
linee di forza del campo magnetico rappresentano la forza che
il campo esercita su un ipotetico polo magnetico isolato. Gli
oggetti reali sono sempre dipoli e quindi le cose cambiano:
la forza a cui e` soggetto un magnetino esplorativo, in
generale, non e` neppure nella stessa direzione delle linee
di forza. Quindi, nella zona sopra la semisfera in cui le
linne di forza da convergenti diventano parallele verso
l'alto subito prima di divergere nuovamente, c'e` stabilita`
verticale per una levitazione (perche' sotto la zona con
linee di forza parallele, che hanno forza di sollevamento
nulla su un dipolo, c'e` una zona di linee convergenti verso
l'alto che tirano verso l'alto, quindi da quelle parti un
oggetto piu' cade e maggiore diventa la forza che lo
solleva), ma c'e` anche instabilita` orizzontale, perche' le
linee sono concave verso l'esterno.
Se butti un magnete in quella semisfera, a seconda della
forza che il campo esercita sull'oggetto, o casca
tranquillamente sulla superficie interna, o schizza in alto,
poi curva in orizzontale e scavalca il bordo.
Penso che tutta questa spiegazione risulti quasi
incomprensibile senza un disegno, ma almeno ci ho provato.
Ciao
Paolo Russo
Received on Mon Jan 28 2002 - 00:02:12 CET