[size=150]In generale, definiamo "[b][color=#ff0000]Campo[/color][/b]" [math]\Rightarrow[/math] la [b]modificazione dello spazio[/b] da parte della [b]sorgente che lo genera.[/b] [br]Il [b]campo [/b]può [b]esistere [/b]e [b]diffondersi [/b]sia se lo [b]spazio è attraversato da un [color=#ff0000]mezzo [/color][/b]( aria, acqua ecc.) sia in [b]presenza del [color=#ff0000]vuoto[/color][/b]. [left]Conosciamo, in particolare, [b]tre tipi [/b]differenti di [b]campi[/b]:[br][/left][list][*][b][color=#ff0000]Campo Elettrico-->[/color][/b] è utile a descrivere [b]l'interazione di due cariche[/b] all'interno dello [b]spazio[/b].[/*][/list][list][*][b][color=#ff0000]Campo Gravitazionale-->[/color][/b] è un [b]campo[/b] di forze attrattive generato da un [b]corpo dotato di massa[/b] e descrive come quest'ultimo alteri lo[b] spazio circostante[/b].[/*][*][b][color=#ff0000]Campo Magnetico-->[/color][/b]è la regione dello [b]spazio [/b]in cui sono sensibili[b] le forze di attrazione e repulsione[/b] esercitate da uno o più magneti. [/*][/list]-Un esempio di campo magnetico è quello terrestre: la [b]Terra[/b], infatti, può essere definita come un[b] dipolo magnetico[/b] con i poli "[b]invertiti[/b]": il [b]polo geografico [/b]e quello [b]magnetico[/b], infatti, [b]non coincidono.[/b][br][/size]

[size=150]Esaminando le[b] caratteristiche dei tre campi[/b] è possibile [b]notare [/b]la presenza di numerose [color=#ff0000][b]analogie [/b][/color]ma allo stesso tempo, di sostanziali [b][color=#ff0000]differenze.[/color][/b][/size][b][color=#ff0000][br][br][center][size=200][i]ANALOGIE:[/i][/size][/center][/color][/b]

[size=150][b]Innanzitutto:[/b][list][*]Il[b] campo magnetico[/b], [color=#ff0000][b]analogamente [/b][/color]al campo [b]elettrico[/b] e [b]gravitazionale[/b], è un [color=#ff0000][b]campo di forza [i]vettoriale [/i][/b][/color]descritto da [color=#ff0000][b]linee di campo/di forza.[/b][/color][/*][/list][b]Le linee forza [/b]sono in particolare: [br][color=#ff0000][b]-immaginarie[/b];[/color][br][b][color=#ff0000]-tangenti [/color][/b]in ogni punto del campo;[br][b][color=#ff0000]-direttamente proporzionali all'intensità[/color][/b] di quest'ultimo.[br][br][list][*]I [b]tre campi[/b] sono inoltre [b]legati [/b]dal [b]concetto [/b]di "[b][color=#ff0000]forza che agisce a distanza[/color][/b]" : [b]non [/b]è [b]necessario [/b]che due [b]corpi [/b]vengano [b]a contatto tra di loro[/b] perché essi possano [b]interagire[/b].[br][/*][/list][/size]

[size=200][color=#ff0000][b][i][center]DIFFERENZE:[/center][/i][/b][/color][/size]

[size=150][justify]Facendo riferimento alle [b]forze dei campi[/b], è fondamentale precisare che:[/justify][list][*]Mentre la [b]forza gravitazionale[/b] è esclusivamente [b]attrattiva [/b]e riguarda tutti i corpi che hanno massa, la forza [b]elettrica [/b]come quella [b]magnetica [/b]è sia [color=#ff0000][b]attrattiva che repulsiva, [/b][/color]a seconda del [b]segno delle cariche [/b](positive o negative) [b]/ tipo di polarità [/b](nord o sud)[b].[/b][/*][/list][br]La [b]seconda differenza[/b] è dettata dalle [b][color=#ff0000]linee di forza dei campi:[br][/color][/b][list][*]Le[b][color=#ff0000] linee del campo magnetico[/color] [/b]sono “[b]chiuse[/b]”, ovvero[b] escono [/b]dal Polo Nord ed [b]entrano [/b]nel polo sud dei magneti differentemente da: quelle[b] [color=#ff0000]del campo elettrico[/color][/b] che sono “[b]aperte[/b]”, ovvero [b]solamente uscenti oppure entranti [/b]e da quelle del[b] [/b][color=#ff0000][b]campo gravitazionale[/b] [/color]che per definizione sono [b]entranti [/b]verso la [b]massa M[/b][/*][/list][/size]

[size=150][b][center][/center]Parliamo adesso specificatamente delle:[br][/b][/size][b][i][color=#ff0000][size=200][center]ANALOGIE TRA CAMPO ELETTRICO E CAMPO GRAVITAZIONALE:[/center][/size][/color][/i][/b][list][*][size=150][b]Entrambi[/b] i campi, come già visto precedentemente, sono [b][color=#ff0000]campi di forza vettoriali. [/color][/b]Ciò presuppone che ad [b]ogni punto della regione di spazio[/b] in cui essi [b]agiscono[/b] è possibile [b]associare un vettore.[/b] [/size][br][/*][/list][br][list][*][size=150][b]Entrambi i campi [/b][b][color=#ff0000]sono in grado di compiere lavoro[/color]. [/b]Come vedremo successivamente riguardo alle differenze[b],[/b][b] [/b]quello [b]elettrico agisce solo[/b] sui [b]corpi elettricamente carichi[/b] mentre quello [b]gravitazionale[/b] su [b]tutti i corpi dotati di massa.[/b][/size][/*][/list][b][br][/b][list][*][size=150][b]Il [color=#ff0000]campo elettrico[/color], [/b]analogamente[b] al [color=#ff0000]campo gravitazionale[/color], [/b]è un [b]campo conservativo[/b] poichè il lavoro compiuto dalle forze del campo non dipende dal percorso compiuto ma esclusivamente dal punto di partenza e dal punto di arrivo.[b][br][/b][/size][/*][/list][br][list][*][size=150]Le analogie si dimostrano anche nella [b]sostanziale equivalenza[/b] che c'è tra la [color=#ff0000][b]formula di Coulomb, [/b][/color]che descrive la forza che si [b]scambiano due cariche elettriche[/b], e quella della [color=#ff0000][b]gravitazione universale di Newton [/b][/color]che invece descrive la forza che si scambiano [b]due oggetti dotati di massa. [/b][/size][/*][/list]-[size=150]Entrambe le [b]forze[/b] sono [b][color=#ff0000]direttamente proporzionali[/color][/b] al [b]prodotto delle proprietà dei due corpi; e[/b] [b][color=#ff0000]inversamente proporzionali[/color][/b] al [b]quadrato[/b] della loro [b]distanza[/b].[/size]

[size=200][b][i][color=#ff0000][center]DIFFERENZE TRA CAMPO GRAVITAZIONALE ED ELETTRICO[br][/center][/color][/i][/b][/size][size=150][*][/*][/size][size=150][list][*]Come già visto a proposito delle analogie, il [b]campo[/b] [b]elettrico [/b]agisce[b] solo[/b] sui [b][color=#ff0000]corpi elettricamente carichi[/color][/b] mentre quello [b]gravitazionale[/b] su [b][color=#ff0000]tutti i corpi dotati di massa.[/color][/b][br][/*][/list][list][*]Le [b]forze del campo elettrico [/b]possono essere sia [b]attrattive [/b][color=#333333]che[/color][b] repulsive[/b][b] [/b]mentre quelle del [b]campo gravitazionale [/b]sono solo [b][color=#ff0000]attrattive[/color][/b]. [/*][/list][br]Ciò evidenzia:[br][list][*]L’esistenza di [b]un solo tipo di carica gravitazionale [/b](massa) per quanto riguarda il [b][color=#ff0000]campo gravitazionale[/color][/b], e l’esistenza di [b]due cariche[/b] (positiva e negativa) facendo riferimento al [b][color=#ff0000]campo elettrico.[/color][/b][/*][/list][color=#333333][br][/color][list][*]Il[color=#ff7700] [/color][b][color=#ff0000]campo magnetico[/color][/b], a differenza del campo elettrico e magnetico, [b]non[color=#ff0000] è conservativo [/color][/b]in quanto la [color=#ff0000][b]circuitazione è nulla[/b][/color].[/*][/list][/size][size=150][b][br][br]Analizziamo invece adesso le:[/b][br][/size]

[size=150][b][size=200][i][color=#ff0000][center][b][size=200][i][color=#ff0000]ANALOGIE TRA IL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO:[/color][/i][/size][/b][/center][/color][/i][/size][/b][list][*]Come già citato precedentemente, sia il [b]campo elettrico [/b]che[b] [/b]quello [b]magnetico [/b]sono [b][color=#ff0000]generati da delle forze[/color][/b], rispettivamente: quella di [color=#ff0000][b]Coulomb [/b][/color]e quella [color=#ff0000][b]magnetica[/b][/color], si dicono pertanto “[b]campi di forze”.[/b][/*][/list][b][br]Ricordiamo anche[/b]:[br][list][*]Così come le [b][color=#ff0000]linee del campo elettrico[/color][/b] hanno [b]origine [/b]dalle [b][color=#ff0000]cariche positive[/color][/b] e [b]convergono [/b]nelle [color=#ff0000][b]cariche negative[/b][/color], le[b][color=#ff0000] linee del campo magnetico[/color][/b] [b]escono [/b]dai [b][color=#ff0000]poli Nord[/color][/b] ed [b]entrano [/b]nei [b][color=#ff0000]poli sud magnetici[/color][/b][/*][/list][/size][size=150][b][br]Inoltre[/b][br][list][*]Analizzando il [b][color=#ff0000]campo elettrico,[/color] [/b]è possibile notare che esistono due[b] tipi di particelle cariche-->[/b] l'[b][color=#ff0000]elettrone [/color][/b]e il [b][color=#ff0000]protone[/color][/b]; allo stesso modo, esaminando il [b][color=#ff0000]campo magnetico[/color][/b], notiamo che esistono due [b]tipi di poli -->[/b] [b][color=#ff0000]nord [/color][/b]e [b][color=#ff0000]sud[/color][/b]. In entrambi i campi,[b][color=#ff0000] si respingono[/color][/b] se dello [b]stesso segno[/b] e [b][color=#ff0000]si attraggono[/color][/b] se di [b]segno opposto.[/b][/*][/list][b][i][color=#ff0000][center][size=200][br]DIFFERENZE TRA IL CAMPO ELETTRICO E MAGNETICO[/size][/center][/color][/i][/b][/size][size=150][br][list][*]Mentre per [b]evidenziare un[/b][b] campo elettrico[/b] facciamo uso di una[b][color=#ff0000] carica spia (piccola e trascurabile)[/color][/b], per [b]evidenziare un[/b][b] campo magnetico [/b]utilizziamo un [b][color=#ff0000]magnete di prova[/color][/b], un piccolo ago magnetico che genera un [b]campo abbastanza debole[/b] da non disturbare quello del sistema che intendiamo esaminare.[/*][/list][br]-Nel corso della storia, in particolare, si è scoperto come il [b]campo magnetico e quello elettrico[/b] siano strettamente [b]legati tra loro, fenomeni prima considerati separati l'uno dall'altro[/b]. In particolare ricordiamo le [b]esperienze di tre scienziati:[br][color=#ff0000]-OERSTED[br]-FARADAY[br]-AMPERE[/color][/b][/size]

[size=200][b][center][i][color=#ff0000]Esperimento di OERSTED[/color][/i][/center][/b][size=150][b][center](FORZE TRA MAGNETI E CORRENTI)[/center][/b][/size][/size][size=150][color=#ff0000][b]Oersted [/b][/color]pose nella [b]direzione sud-nord,[/b] sopra un [b]ago magnetico[/b], un [b]filo elettrico[/b] collegato a una batteria. [br]Quando nel filo passava [color=#ff0000][b]corrente elettrica[/b][/color], notò che[b] l’ago[/b] [b]ruotava attorno al proprio asse[/b], disponendosi in [b]direzione perpendicolare al filo stesso.[br][/b][br][b]L’esperienza [/b]del fisico evidenzia che[br][list][*]Un [color=#ff0000][b]filo percorso da corrente[/b][/color] genera [b][color=#ff0000]un campo magnetico[/color].[/b] [/*][/list]Il [b]campo magnetico del filo[/b] agisce [b]sull'ago [/b]della bussola, facendolo [b]ruotare [/b]fino ad una nuova posizione di [b]equilibrio[/b].[br][br]-Possiamo vedere come sono fatte le [b]linee del campo magnetico [/b]che si producono quando il [color=#ff0000][b]filo è percorso da corrente[/b][/color], spargendo della [b]limatura di ferro sul cartoncino[/b], bucato da un [b]filo conduttore ad esso perpendicolare.[/b][list][*][b]Le linee del campo magnetico[/b], in questo caso, possono essere rappresentate come [b][color=#ff0000]circonferenze concentriche giacenti in un piano perpendicolare al filo conduttore.[/color][/b][/*][/list][br][list][*]Il[b] [color=#ff0000]verso [/color]delle linee del campo magnetico [/b]si ottiene [b]puntando il pollice della mano destra[/b] nel [b]verso [/b]della [b]corrente[/b]: allora le [b]dita si chiudono [/b]nel [b]verso del campo.[/b][/*][/list][/size]

[size=200][b][i][color=#ff0000][center]ESPERIMENTO DI FARADAY[/center][/color][/i][/b][/size][size=150]Nel [b]1821[/b], il fisico [b]Faraday [/b]osservò con un [b]esperimento [/b]che:[list][*]Un [b][color=#ff0000]filo conduttore percorso da corrente[/color][/b], all’interno di un [b]campo magnetico[/b], [b][color=#ff0000]subisce una forza[/color][/b][/*][/list]In particolare mettiamo un [b]filo percorso da corrente[/b] in un campo magnetico, in [b]direzione perpendicolare alle linee di campo[/b]. In questo caso, sul [b]filo [color=#ff0000]agisce[/color] una forza[/b], che è:[br][list][*][b][color=#ff0000]Perpendicolare [/color][/b]sia al [b]filo[/b], sia alla [b]direzione del campo magnetico[/b]; [/*][*]Il suo [b][color=#ff0000]verso[/color][/b], invece, è dato dalla [b][color=#ff0000]regola della mano destra[/color][/b]:[/*][/list]-Si pone il [b]pollice nel verso/direzione della corrente[/b];[br]-Si[b] orientano le altre dita nel verso del campo magnetico[/b][br]-Il [b][color=#ff0000]verso della forza[/color][/b] è allora quello che [b]esce dal palmo della mano[/b][br][img]https://s.yimg.com/tr/i/ba6a8336f56946ccb07c234792a43f57_A.jpeg[/img][br]Gli esperimenti dei due fisici mostrarono che[b] esiste una relazione tra la corrente elettrica e il campo magnetico[/b], perché una [b][color=#ff0000]corrente elettrica[/color][/b]:[list][*][b]Genera un campo magnetico[/b][/*][*][b]É soggetta ad una forza magnetica[/b][/*][/list][/size]

[size=200][b][i][color=#ff0000][center][math][/math]ESPERIMENTO DI AMPERE[/center][/color][/i][/b][/size][size=150][b][center](FORZE TRA CORRENTI)[/center]Ampère [/b]mostrò sperimentalmente che [b]due fili rettilinei paralleli percorsi da corrente[/b] interagiscono con una[b][color=#ff0000] forza attrattiva[/color][/b] o [b][color=#ff0000]repulsiva [/color][/b]a seconda che i[b] versi delle correnti[/b] siano [b]concordi [/b]o [b]discordi[/b]:[list][*][b]Due fili rettilinei e paralleli[/b] si [b][color=#ff0000]ATTRAGGONO [/color][/b]se le [b]correnti [/b]che scorrono hanno[b][color=#ff0000] STESSO VERSO[/color][/b][/*][*][b]Due fili[/b] si [b][color=#ff0000]RESPINGONO [/color][/b]se percorsi da [b]correnti [/b]che hanno [b][color=#ff0000]VERSI OPPOSTI[/color][/b][/*][/list]-È possibile allora affermare, secondo la [b]legge di Ampère[/b], che la [b]forza che agisce su un tratto di lunghezza [/b]di ciascuno [b]dei due fili è:[/b][list][*][b]Direttamente Proporzionale alla [color=#ff0000]lunghezza [/color][/b]e alle [b][color=#ff0000]intensità [/color][/b]delle due [b]correnti [/b]che circolano[/*][*][b]Inversamente proporzionale[/b] alla [b][color=#ff0000]distanza tra i fili[/color][/b]. [/*][/list]La legge di ampere dà allora la [b]forza tra due fili rettilinei paralleli percorsi da corrente.[/b] [br][br]-Indicando con [b][color=#ff0000]F[/color][/b] il [b]modulo della forza [/b]e con [b][color=#ff0000]K[/color][/b] la [b]costante di proporzionalità[/b], possiamo allora dire che la [b][color=#ff0000]formula [/color][/b]che esprime la[b][color=#ff0000] legge di Ampere[/color][/b] è→[img width=70,height=43]https://lh3.googleusercontent.com/-XxI8PR8qgCz8piKehH-Sfk2XwTQjjQT9hKUIg6KRtcP-GyBbez73ItMKRKLlHifR9DwCInIupboNKIOX5c-rDjpT026KosT5z_A06AJUGfH7uF4gPwf0mD6V9_5uRXI_tIqhvPQ[/img] dove [math]\mu[/math] è una nuova [br][b][br]costante[/b], detta [b][color=#ff0000]permeabilità magnetica del vuoto.[/color][/b][br][br]-Per semplicità, immaginiamo di compiere [b]l'esperimento di Ampère [/b]nel [b][color=#ff0000]Vuoto[/color][/b].[br]-Nel [b]sistema internazionale,[/b] la [b]formula [/b]della [b]forza di ampere nel vuoto[/b] è→ [img width=139,height=45]https://lh6.googleusercontent.com/jqiC1OBq1Ydb3BGeTxDyQgzg9Y5qyDSGouurh3IIKf10YEHJooNESnmsVbcc_BX7Fnx8dJhI2sWDGaTGDqtK8tKuwPZSRx_jlsukAEs8ARyWd6GERLX6mcH-kpVAh64UquO5cP0e[/img].[br][br]-La [b]relazione[/b] trovata da Ampère è utilizzata per [b]definire l’unità di misura[/b] della [b][color=#ff0000]corrente[/color][/b], che in suo [b]onore[/b] prende il [b]nome[/b] di [b][color=#ff0000]Ampère (A)[br][br][/color][list][*][b][color=#ff0000]Ampère —> [/color]unità di misura della corrente elettrica[/b] (sistema internazionale).[br][/*][/list][br]-Se in due fili rettilinei, paralleli e di lunghezza infinita, posti alla distanza di 1 m, è fatta circolare la corrente di 1 A, la forza che si esercita su ciascun tratto di filo lungo 1 m è di [math]2\cdot10^{-7}[/math][/b][/size][size=150][b]N[br][/b][b][br]- Per definizione, [color=#ff0000]1 A[/color]= 1 C/ 1 s[br][/b][br]-Possiamo a questo punto [b]ridefinire[/b] il [b][color=#ff0000]Coulomb[/color][/b] in [b]funzione dell’ampère [/b]che, ricordiamo, è [b]l’unità di misura della [color=#ff0000]carica elettrica. [/color][br][/b][br][list][*]La [b]carica di 1 C[/b] rappresenta la [b]quantità di carica [/b]che [b]attraversa[/b], in un [b]secondo[/b], una [b]sezione di filo [/b]in cui è presente una [b]corrente di intensità pari a 1 A.[/b][/*][/list][/size]