magneti

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: 1998/11/02

Livio Bertacco ha scritto:
> Ho un pezzo di ferro e ci tengo vicino una calamita: mollo la calamita
> e questa viene attirata (vabbe' e' reciproco) dal ferro e ci sbatte
> contro.
> Quindi qualche forza ha fatto un po' di lavoro, ma quale?
> Cosa avviene esattamente? Che forze agiscono?
> La forza di Lorentz e' sempre ortogonale alla velocita' e quindi non
> compie lavoro, giusto? Quindi il lavoro e' dovuto ad un campo
> elettrico?
La difficolta' principale che vedo nel rispondere e' che la cosa puo'
essere vista a diversi livelli di analisi, e non mi e' chiaro quale ti
sembra piu' importante, quando chiedi "cosa avviene esattamente".

Potrei dirti ad es. che tanto nel ferro come nella calamita ci sono
degli
elettroni che hanno un momento magnetico (a questo e' dovuto il
magnetismo del ferro). Sono quindi come microscopici aghi magnetici.
(E non chiedermi per favore di che cosa sono fatti questi microscopici
aghi, perche' la risposta non la so, e non la sa nessuno: gli elettroni
sono ancora considerati particelle elementari, quindi senza struttura).

Un dipolo magnetico, posto in un campo magn. *non uniforme*, sente una
forza, che non e' la forza di Lorentz ne' una forza elettrica.

> E nel caso di due conduttori paralleli percorsi da correnti opposte?
Se sono opposte si respingono. Ma fa lo stesso.
In questo caso abbiamo gli elettroni in moto nel filo A (supposto fisso)
che producono un campo magnetico, e quelli in modo nel filo B che
sentono la forza di Lorentz di questo campo.
Ma la forza di Lorentz non fa lavoro, osservi tu! Giusto, ma aspetta un
momento. Non fa lavoro, ma devia la traiettoria. Gli elettroni
acquistano una componente di velocita' perp. al filo, che pero' non
possono mantenere (se no uscirebbero dal filo...).
Sono le interazioni col reticolo metallico che li trattengono nel filo:
possiamo dire che urtano contro gli ioni, cedono a questi un po' di q.
di
moto, e tornano a muoversi lungo il filo. Ma nel far questo cedono anche
energia (infatti il filo si muove) e percio' rallentano.
Se vogliamo tenere costante la velocita' (quindi la corrente) dobbiamo
applicare un campo elettrico: e' lui che fa lavoro!

In termini macroscopici, quando il filo si muove si genera una f.e.m.
indotta, che deve essere contrastata da una f.e.m. esterna. E' questa
f.e.m. che fa lavoro.

Non e' semplice vero? Cosi' e' la vita: anche le cose che sembrano
semplici, se le guardi a fondo...
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Elio Fabri
Dip. di Fisica
Universita' di Pisa
Received on Mon Nov 02 1998 - 00:00:00 CET