Azione del campo magnetico su una corrente
Questa lezione sull’azione del campo magnetico su una corrente è specifica per il liceo, se stai preparando fisica 1 o 2 devi cliccare qui Forze su correnti in un campo magnetico uniforme.
Abbiamo già studiato cosa accade ad una carica in moto in un campo magnetico uniforme. Passiamo ora dalla singola carica ad un flusso di cariche, ossia al caso di un filo percorso da corrente e immerso in un campo magnetico uniforme.
Il campo magnetico così disegnato è uscente nello schermo.
L è la lunghezza del filo
La corrente è formata da tantissime cariche (elettroni) che si spostano alla velocità di deriva Vd . Tutte queste cariche sono in moto in un campo magnetico, quindi risentono della forza di Lorentz.
Ogni carica subisce la forza
Tutto il tratto di filo di lunghezza L, nel quale scorre la corrente i, viene a subire la forza
Il modulo di questa forza, ricordando la definizione di prodotto vettoriale è
La forza è direttamente proporzionale alla lunghezza del filo (più è lungo e maggiore è la forza) e all’intensità della corrente che lo attraversa e dipende anche dall’angolo α tra il filo e l’induzione magnetica B.
Nel nostro caso, quello del disegno, α = 900 e senα = 1, quindi la forza è massima e il suo modulo risulta
L’induzione magnetica B è una grandezza vettoriale, per definirla dobbiamo darne anche una direzione e un verso. Utilizziamo la regola della mano sinistra
disponiamo pollice, indice e medio perpendicolarmente tra di loro. L’indice lo mettiamo nella direzione e verso del vettore B, il medio come la corrente i , il pollice ci da la direzione e il verso della forza F. Scusate, nel disegno il verso della forza è opposto. Rifaremo il disegno.
Vediamo un semplice esempio.
Un conduttore lungo L = 1 m è percorso da una corrente di intensità 1A. Esso si trova immerso in un campo magnetico di induzione B = 0,5 T (Tesla). Se il conduttore è perpendicolare al vettore induzione magnetica B, calcola il modulo della forza che agisce su di esso.
Basta applicare quanto appena trovato
Nell prossima lezione vedremo che un filo percorso da corrente genera un campo magnetico.