Cos’è il magnetismo e come funzionano i magneti


Pubblicato da Raffo in Fisica

Magnete, magnetismoTra i fenomeni affascinanti e “magici” che incontriamo nella vita di tutti i giorni, quelli magnetici occupano certamente il primo posto; calamite, bussole, serrature e giochi magnetici sono oggetti comuni, e il loro comportamento ci incuriosisce fin dall’infanzia.

Il termine magnetismo deriva dalla città di Magnesia, nell’attuale Turchia, dove i Greci scoprirono, nel 600 a.C., un minerale metallico, la magnetite, che ha la proprietà di attirare gli oggetti di ferro; i Cinesi, che lo conoscevano da molto tempo, inventarono più tardi la bussola, costituita da un sottile ago di magnetite che, lasciato libero, si orienta indicando in ogni località la direzione nord-sud; la bussola si diffuse nel Mediterraneo verso il 1100 d.C.
Le normali calamite non sono di magnetite, ma di ferro magnetizzato; per indagare le proprietà delle forze magnetiche basta disporre di una calamita a sbarra e di un corpo che ne senta la presenza; un ago magnetico è il “sensore” più adatto allo scopo.
Se si tiene ferma la calamita e si avvicinano a una delle sue estremità le due punte dell’ago, una di esse viene attirata, mentre l’altra viene respinta; la stessa cosa avviene all’altra estremità della calamita, solo che la punta che prima veniva tirata ora viene respinta, e viceversa. Quindi, le forze magnetiche possono essere sia attrattive che repulsive.

Per analogia con le forze elettriche, per molto tempo si è interpretato questo comportamento pensando che ogni magnete possedesse due “cariche magnetiche” di segno opposto localizzate nelle sue estremità, i cosiddetti poli magnetici. Poli di ugual segno di magneti diversi si respingono, e si attraggono se hanno segno diverso; per distinguerli, le due parti di una calamita o di un ago hanno un colore differente, generalmente rosso e nero.

La suddivisione di un magnete genera sempre altri magneti, fino alla scala nucleare.

Questa idea non corrisponde però la realtà: dividendo magneti in due parti non si riesce a separarli poli, ma si ottengono ancora due magneti, e questo continua ad essere vero anche se la suddivisione viene spinta fino alla scala delle particelle nucleari, come schematizzato nella figura affianco.

Qualunque magnete si comporta sempre come se avesse due poli, pur essendo essi inscindibili; se interagisce con un altro magnete, subisce sempre una coppia di forze, cioè due forze uguali e contrarie, una per ciascun polo, e, per reazione, applica una coppia di verso opposto all’altro magnete: nell’esempio precedente, la calamita applica all’ago una coppia di forze che ha l’effetto di farlo ruotare, finché i poli di segno diverso non risultano affacciati.
Se poniamo l’ago su un tavolo, lontano da oggetti di ferro, esso ruota fino ad allinearsi nella direzione nord-sud; cioè, l’ago sente un effetto dovuto al nostro pianeta, analogo a quello della calamita; infatti, la Terra si comporta come un grande magnete a sbarra, il cui asse passa per il centro della Terra e i cui poli sono molto vicini a quelli geografici. Questo consente di definire i poli di un ago, che per confronto con esso di qualunque altro magnete; l’estremità che si rivolge al Nord è il polo nord magnetico, l’altra il Polo sud.


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Raffo

Raffo

Ciao a tutti, mi chiamo Raffaele Cocomazzi e sono il cofondatore di BMScience. Sono appassionato di Scienza, Medicina, Chimica e Tecnologia. Diplomato presso l'ISIS "Luigi Di Maggio" di San Giovanni Rotondo (FG) con opzione Biotecnologie Sanitarie e studente di medicina presso l'Università degli Studi di Foggia. Se ti piacciono i miei contenuti lascia un commento ed aiutaci a diffonderli. Per contattarmi o maggiori informazioni seguimi su: Twitter o Facebook.




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