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elettromagnetismo

OBIETTIVI FORMATIVI

Alla fine di questa lezione dovresti essere in grado di:

• Definire l'elettromagnetismo.
• Descrivi la forza elettromagnetica.
• Spiega la regola di Fleming.
• Descrivere le proprietà delle onde elettromagnetiche.
• Descrivere l'applicazione dell'elettromagnetismo.

L'elettromagnetismo si riferisce a una branca della fisica che si occupa dello studio della forza elettromagnetica. La forza elettromagnetica è tra le forze principali e presenta campi elettromagnetici come campi elettrici, luce e campi magnetici. Ad esempio, quando in un filo si muovono correnti, cioè cariche positive, lungo il filo si produce un campo magnetico. La forza elettromagnetica è un tipo di interazione fisica che avviene tra particelle elettricamente cariche. La forza elettromagnetica è la ragione principale per cui l'elettrone e il nucleo di un atomo sono legati.

La forza elettromagnetica si riferisce a un tipo di interazione fisica tra particelle cariche (elettricamente). Questa forza è una combinazione di forze magnetiche ed elettriche e si verifica tra particelle cariche. La forza elettromagnetica può essere repulsiva o attrattiva.

L'induzione elettromagnetica si riferisce al principio della generazione di tensione o elettricità quando un conduttore viene attraversato o posto in un campo magnetico. La tensione generata dipende dalla velocità del conduttore attraverso il campo elettrico. Maggiore è la velocità del conduttore attraverso il campo elettrico, maggiore è la tensione o l'elettricità indotta.

Come si propagano le onde elettromagnetiche?

Per propagare le onde elettromagnetiche, fai oscillare le onde magnetiche ed elettriche ad angolo retto l'una rispetto all'altra.

LA REGOLA DI FLEMING

La regola della mano destra di Fleming e la regola della mano sinistra di Fleming sono regole importanti applicabili all'elettromagnetismo e al magnetismo. Sono modi semplici per elaborare le direzioni di movimento della corrente elettrica. Queste regole mostrano la direzione di tre parametri (forza, corrente e campo magnetico).

LA REGOLA DELLA MANO DESTRA DI FLEMING

La regola della mano destra di Fleming viene applicata per determinare la direzione del moto della corrente indotta. Afferma che se disponi il pollice, l'indice e il medio della tua mano destra, perpendicolarmente l'uno all'altro, il tuo pollice punta verso la direzione del conduttore nel campo magnetico, l'indice verso la direzione del campo magnetico e il tuo dito medio verso la direzione della corrente indotta.

LA REGOLA DELLA MANO SINISTRA DI FLEMING

Afferma che se disponi il pollice, l'indice e il medio della mano sinistra, il pollice punta verso la direzione della forza del conduttore, l'indice punta verso la direzione del campo magnetico e il medio punta verso la corrente elettrica direzione.

DIFFERENZE TRA LA REGOLA DELLA MANO DESTRA E LA REGOLA DELLA MANO SINISTRA DI FLEMING

PROPRIETÀ DELL'ONDA ELETTROMAGNETICA

Le proprietà delle onde elettromagnetiche includono:

• Le onde elettromagnetiche si propagano attraverso onde magnetiche ed elettriche oscillanti ad angolo retto tra loro.
• Le onde elettromagnetiche sono onde trasversali. Le onde trasversali sono onde che cambiano o oscillano perpendicolarmente alla direzione di propagazione dell'onda.
• Le onde elettromagnetiche presentano le proprietà di diffrazione e interferenza.
• Le onde elettromagnetiche viaggiano a una velocità di 3 x 108 metri al secondo.

APPLICAZIONI DELL'ELETTROMAGNETISMO

Di seguito sono riportati esempi di applicazione dell'elettromagnetismo:

• L'elettromagnetismo è un principio di funzionamento fondamentale applicato negli elettrodomestici. La maggior parte degli elettrodomestici applica l'elettromagnetismo come principio di funzionamento di base. Questi apparecchi includono un ventilatore elettrico e un campanello elettrico. In un elettroventilatore, il motore è mantenuto in rotazione per induzione elettromagnetica, facendo quindi ruotare il ventilatore. In un campanello elettrico, quando si preme il pulsante, la bobina viene eccitata dalle forze elettromagnetiche e il campanello suona.
• Il principio dell'elettromagnetismo viene applicato nella realizzazione di treni ad alta velocità. I treni ad alta velocità utilizzano potenti elettromagneti per generare alta velocità. Gli elettromagneti sulla carrozzeria del treno sono attratti dai binari di ferro, quindi guidano il treno nella direzione della forza. La forza repulsiva può anche essere usata per spingere la cassa di un treno.
• Le radiazioni elettromagnetiche vengono applicate nei sistemi di comunicazione per il trasferimento dei dati dalla sorgente al ricevitore. Lo sviluppo degli elettromagneti è stato importante per lo sviluppo di strumenti di comunicazione a lunga distanza come i telefoni. Gli impulsi elettromagnetici e l'interazione dei segnali rendono possibile il funzionamento dei telefoni.
• L'elettromagnetismo è applicato nelle industrie nello sviluppo di sistemi medici. L'elettromagnetismo svolge un ruolo fondamentale nello sviluppo di apparecchiature mediche avanzate come la risonanza magnetica e nei trattamenti di ipertermia per il cancro. La terapia elettromagnetica comporta l'applicazione di campi elettromagnetici al corpo. È una forma alternativa di medicina. Questo metodo di trattamento viene applicato a molti tipi di disturbi come ulcere, disturbi nervosi e diabete. Molti tipi di apparecchiature mediche come i raggi X e le apparecchiature scanner utilizzano il principio dell'elettromagnetismo per funzionare.

ESEMPIO DI APPLICAZIONE DELL'ELETTROMAGNETISMO

Gli altoparlanti magnetici permanenti utilizzati principalmente in radio e TV sono esempi di dispositivi elettromagnetici. Il funzionamento di questi dispositivi si basa sul principio dell'elettromagnetismo.

La conversione delle onde elettriche in suoni udibili richiede che gli altoparlanti siano progettati in modo tale da consentire l'elettromagnetismo. Un magnete permanente è attaccato a una bobina metallica e quando la corrente viene fatta passare attraverso la bobina, viene generato un campo magnetico. Il campo magnetico che si è appena formato viene respinto dall'altro campo magnetico permanente, con conseguenti vibrazioni. Il suono deriva dall'amplificazione di queste vibrazioni da parte di strutture a forma di cono.

Riepilogo

Abbiamo imparato che:

• L'elettromagnetismo si occupa dello studio della forza elettromagnetica.
• La forza elettromagnetica è un tipo di interazione fisica tra particelle cariche (elettricamente).
• La forza elettromagnetica è una combinazione di forze magnetiche ed elettriche e si verifica tra particelle cariche.
• L'induzione elettromagnetica si riferisce al principio della generazione di tensione o elettricità quando un conduttore viene attraversato o posto in un campo magnetico.
• Per propagare le onde elettromagnetiche, fai oscillare le onde magnetiche ed elettriche ad angolo retto l'una rispetto all'altra.