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Poli positivo e negativo dei magneti
In linea di principio, ogni corpo magnetico genera un campo magnetico. Le linee di campo di questo campo magnetico, ovvero le strutture che indicano la direzione e l'intensità del campo, che circondano il magnete ne illustrano il percorso. Entrano nel magnete al polo sud e di solito escono al polo nord opposto. Da lì corrono di nuovo in linee ad arco lungo il percorso più breve tornando in direzione del Polo Sud fino a quando non risalgono perpendicolarmente sulla sua superficie.
Poiché si tratta di un sistema chiuso e non è possibile identificare un punto di inizio e fine chiaro, i ruoli dei poli nord e sud di un magnete sono stati fissati. Il fatto che le estremità di un magnete siano indicate come più e meno o come polo nord e sud non è determinante nell'uso quotidiano. Qui, il polo positivo è solitamente equiparato al polo nord magnetico.
Da dove viene il termine magnete più-meno?
Da un punto di vista scientifico, il termine è fuorviante perché non ci sono cariche magnetiche nel campo magnetico di un magnete che possono essere considerate come poli separati. Ma questo sarebbe il caso, ad esempio, di un conduttore elettrico attraverso il quale scorre corrente. Il campo magnetico di un magnete permanente è invece un campo dipolo, o in altre parole: un magnete con un polo nord e uno sud. I colori fissi sono assegnati ai poli più e meno di un magnete per facilitarne l'identificazione. Il polo positivo di un magnete è contrassegnato in rosso e il polo negativo in verde.
L'allineamento dei magneti elementari più piccoli all'interno di un corpo magnetico durante la magnetizzazione si basa sul polo positivo e negativo di un magnete. Quando un polo sud di un altro corpo magnetico viene posizionato contro il polo nord del magnete, i poli più e meno dei magneti si attraggono. Lo stesso vale quando un polo nord esterno è allineato con il polo sud di un corpo magnetico, mentre i poli positivo e negativo si respingono. Ciò vale indipendentemente dal fatto che si tratti di un corpo in ferro, di una ferrite o di un supermagnete al neodimio.
Se un oggetto è magnetico e quindi ha un polo nord e un polo sud da cui si sviluppa il campo magnetico circostante dipende dalla permeabilità del rispettivo materiale. I materiali altamente permeabili o ferromagnetici contengono magneti elementari che si allineano con un campo magnetico applicato esternamente. In tal modo, diventano essi stessi magnetizzati. Questo è un fenomeno noto anche come influenza magnetica. Inoltre, aumentando la densità del flusso magnetico aumenta la forza dell'intero campo magnetico.
Tali materiali ferromagnetici includono, tra gli altri:
- ferro
- nichel
- cobalto
Ci sono anche magneti che hanno un solo polo?
Non è ancora noto un monopolo magnetico, cioè un magnete che abbia solo un polo sud o un polo nord. Se si taglia a metà una barra magnetica, ad esempio, i poli separati appaiono alle estremità appena formate, ovvero un polo sud come controparte del polo nord e viceversa. Anche l'effetto e la direzione del campo magnetico vengono immediatamente regolati di conseguenza, riconoscibili dall'andamento delle linee di campo.
Quindi i magneti più e meno si basano su un campo di dipolo. Un cosiddetto monopolio magnetico è attualmente concepibile solo a livello di particelle. Particelle elettroniche sono state rilevate in alcuni materiali che si comportano in modo simile ai singoli poli nord e sud liberamente mobili. Tuttavia, si verificano solo in coppia, quindi non possono nemmeno essere considerati monopoli magnetici liberi.
Il polo nord è un polo positivo o negativo?
Infatti, anche la nostra terra è circondata da un enorme campo magnetico che emana da due poli. La ragione di ciò sono numerose correnti sotterranee nell'interno della terra. Di conseguenza, sul globo c'è un polo nord magnetico e un polo sud magnetico. Tuttavia, questi non coincidono con i poli geografici nord e sud. Invece, il polo magnetico che si trova nel nord del mondo è a poche centinaia di chilometri dal punto geograficamente più settentrionale. Ma questo polo magnetico al polo nord geografico è un polo positivo o negativo?
La risposta è data da una semplice bussola il cui ago punta sempre verso il Polo Nord. Ora che sai che il polo sud di un magnete è attratto solo da un polo nord e un polo nord solo da un polo sud, è chiaro che il polo nord geografico corrisponde al polo sud magnetico o negativo della terra. In questo modo, potrete immaginare la terra come un gigantesco magnete permanente.
Anche qui i termini polo positivo e negativo possono essere leggermente fuorvianti, poiché in senso stretto si tratta di un campo magnetico senza poli carichi. Tuttavia, oltre al magnetismo già discusso, la terra ha anche un campo elettrico. È esso stesso caricato negativamente, motivo per cui le linee di campo ipotizzate lo colpiscono, a partire dall'atmosfera prevalentemente caricata positivamente.