SPIRE, SOLENOIDI E ALTRO
Vediamo gli ingredienti che useremo:
Questo è un solenoide: filo conduttore avvolto su un tubo.
Vediamo una proprietà del campo magnetico all'interno
del solenoide quando il filo viene percorso da corrente.
(per vedere cliccare sulla foto)
Il campo magnetico all'interno del solenoide, lontano
dalle imboccature, è notevolmente uniforme lungo il diametro.
Questo è un solenoide con circa 100 spire su due strati. Il filo è grosso,
e collegandolo ad una pila da 1,5 V la corrente può essere di circa 1A.
(Per vedere l'effetto clicca qui o sulla foto)
Il campo di induzione all'interno di un solenoide che ha n spire
per unità di lunghezza ed è percorso dalla corrente I, quando la sua
lunghezza è molto maggiore del raggio, è parallelo all'asse ed il suo
modulo è dato dalla seguente espressione:B = m0 n I
ed è quindi agevole avere valori relativamente elevati avvolgendo molte spire.
IL TEOREMA DI AMPERE
André Marie Ampere (1775-1836), Francia, grande matematico e fisico.
Il fondamentale Teorema di Ampere connette configurazioni
generiche di correnti ai campi da esse generati.
La circuitazione del vettore induzione magnetica generato da correnti
continue, lungo una linea chiusa, è proporzionale alla somma algebrica
delle correnti abbracciate da tale linea.
Il Teorema di Ampere è importante poiché permette
di calcolare il campo generato dalle correnti in circuiti di varia forma.
Se si introduce nel solenoide un nucleo di materiale di permeabilità
magnetica m, questo si magnetizza con una induzione magnetica m volte
più grande. I materiali ferromagnetici (Ferro, Nikel, e molti altri)
possono avere valori di manche di 1000. Questo è il motivo
per il quale i motori elettrici, gli elettromagneti ecc. hanno
sempre un nucleo di ferro.
Uno strumento di cui Ampere si servì largamente era costituito
dall'ago magnetico di una bussola inserito in un avvolgimento
di filo isolato in cui si faceva scorrere la corrente da rivelare
o da misurare. Fu il primo tipo di galvanometro, in seguito
noto come "Bussola delle tangenti", poiché la corrente
è proporzionale alla tangente dell'angolo di deflessione dell'ago.
(Cliccare sulla foto per vedere l'effetto)
Questo piccolo strumento che chiunque può costruire è sufficientemente
sensibile da rivelare la corrente termoelettrica generata
della giunzione rame-costantana quando viene riscaldata
(effetto termoelettrico o effetto Seebeck).