Come calcolare il campo magnetico in un solenoide

Di: A. D.
Tramite: O2O 16/08/2017
Difficoltà: media
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Introduzione

Il solenoide è un filo conduttore avvolto a spirale e comprendente un elevato numero di spire elicoidali su un supporto isolante in genere cilindrico, di lunghezza molto grande rispetto al diametro delle spire. Ciascuna di esse, quando viene percorsa da corrente, equivale ad una lamina magnetica. Il particolare interesse del solenoide è dato dal fatto che lungo il suo asse si genera un campo magnetico intenso, omogeneo ed uniforme nella parte centrale, proporzionale all'intensità della corrente che lo percorre e al numero delle spire. Per approfondire meglio l'argomento e capire come calcolare il campo magnetico in un solenoide, basta leggere attentamente i passi di questa guida.

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Misurare l'intensità del campo magnetico

Per misurare l'intensità di un campo magnetico, analogamente a quanto fatto per il campo elettrico per il quale si usa una carica di prova, si usa una "corrente di prova", ovvero un filo percorso da corrente. A questo scopo si considera un tratto di filo di lunghezza l, percorso da una corrente I, posto tra i poli di una calamita, ovvero immerso in un campo magnetico. Come dimostrato da Ampère, il filo subisce una forza, la cui direzione e verso sono ricavabili mediante la regola della mano sinistra: con l'indice rivolto nella direzione del campo e il medio perpendicolare all'indice, la direzione della forza è data dal pollice, perpendicolare a entrambi. Se si misura la forza F con un dinamometro, questa risulta proporzionale alla lunghezza del filo l e all'intensità della corrente I, dove la costante di proporzionalità B rappresenta l'intensità del vettore campo magnetico

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Misurare il vettore induzione

Si definisce vettore induzione magnetica quello che ha come direzione e verso, quelli delle linee di forza del campo magnetico e intensità data dalla forza esercitata su un conduttore rettilineo per unità di lunghezza e per unità di corrente elettrica. L'unità di misura dell'intensità del campo magnetico nel Sistema Internazionale è il tesla: si dice che un campo magnetico ha intensità di 1 tesla quando esercita una forza di 1 newton su un filo conduttore della lunghezza di 1 m, percorso da una corrente di 1 ampere.

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Misurare la forza esercitata

La forza esercitata da un campo magnetico su un filo percorso da corrente è sfruttata nei motori elettrici per trasformare energia elettrica in energia meccanica. L'intensità del campo magnetico generato da un filo rettilineo, percorso da una corrente di intensità I, è inversamente proporzionale alla distanza d dal conduttore e direttamente proporzionale alla corrente.

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