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Elettromagnetismo
La definizione di elettromagnetismo è semplice: quando la corrente scorre attraverso un conduttore, si forma un campo magnetico attorno ad esso. In questo caso si parla di elettromagnetismo. L'interazione elettromagnetica è una delle forze fondamentali della fisica ed è stata studiata intensamente sin dalla sua scoperta dal fisico Oersted e successivamente da Michael Faraday e James Clerk Maxwell (XIX secolo: equazioni di Maxwell). Utilizzando fenomeni pratici come la luce, l'elettricità e il magnetismo, l'applicazione dell'elettromagnetismo si fa riconoscere e comprendere nella vita quotidiana.
Cosa sono i campi elettromagnetici
Le cariche elettriche movimentate sono sempre circondate da campi magnetici. Le linee di questo campo elettromagnetico sono come cerchi attorno al conduttore e sono determinate dalla direzione corrente. Se questo cambia, anche il campo magnetico si riallinea.
Come si sviluppa un campo elettromagnetico e come può essere determinato??
Per determinare la direzione delle linee del campo magnetico, si può immaginare di afferrare il conduttore con la mano destra e puntare il pollice nella direzione corrente. Le dita rimanenti che circondano il conduttore forniscono informazioni sulla direzione delle linee del campo (regola del cavatappi o regola della mano destra).
Se il conduttore viene avvolto ad una bobina, si generano forze magnetiche simile a quelle di un asta magnetica. Ad una fine della bobina escono le linee del campo magnetico e rientrano dall'altra parte, che così assomiglia al effetto di un polo magnetico. Più giri la bobina ha, e più maggiore e la forza di corrente, più potente sarà il campo magnetico.
Come possono essere costruiti gli elettromagneti?
Se un materiale ferromagnetico (ad esempio un nucleo di ferro morbido) viene inserito all'interno della bobina, le forze di magnetizzazione risultanti possono essere utilizzate come elettromagnete. Quando la corrente scorre tutti le aree elementari magnetici vengono allineati nella direzione del campo elettromagnetico. Questo ha di conseguenza che la forza all'interno della bobina è al massimo e diminuisce verso l'esterno. Pertanto, gli elettromagneti hanno un grande effetto solo vicino al loro nucleo. Quando l’elettricità viene spenta, il magnete perde la maggior parte della sua forza.
L'elettromagnetismo ha la massima rilevanza non solo nella fisica o nell’elettricità- anche nell'industria esistono varie possibilità applicazioni. Ad esempio, come magneti di sollevamento per gru, come generatore di campi di eccitazione nei motori elettrici o come freni di binari magnetici per veicoli ferroviari.