Confronto tra campo elettrico e campo magnetico

Il campo elettrico e il campo magnetico hanno caratteristiche simili, e possono influenzarsi l’uno con l’altro.

Per prima cosa, esaminiamo affinità e differenze tra i due diversi fenomeni.

Affinità

Vi sono molte caratteristiche che accomunano i campi in questione.

Ad esempio, il campo elettrico e quello magnetico sono entrambi generati da delle forze, quella di Coulomb e quella magnetica; essi si dicono pertanto campi di forze.

Le caratteristiche delle forze in questione fanno si che in entrambi i casi ci possano essere forze attrattive e forze repulsive; in un caso, infatti, esistono de tipi di cariche elettriche, e null’altro due poli magnetici; cariche dello stesso segno si respingono, così come avviene per i poli dello stesso tipo.

La forza elettrica, così come quella magnetica, può essere indotta, cosicché corpi scarichi possono essere elettrizzati e caricarsi (per strofinio, per induzione o per contatto) nel primo caso, e diventare magneti indotti (grazie alla magnetite) nel secondo.

Abbiamo visto, inoltre, che per entrambi si può parlare di linee di campo per descrivere appunto il campo generato.

Differenze

Vi sono anche degli aspetti molto importanti che differenziano i due fenomeni.

Ad esempio, nel caso della magnetizzazione di un corpo ferro magnetico non vi è alcun passaggio di poli magnetici dalla calamita al corpo; il semplice contatto della magnetite con esso fa si che anche quest’ultimo diventi un magnete indotto.

Quando elettrizziamo un corpo scarico, ad esempio per contatto con uno carico, invece, vi è una distribuzione di carica tra i due corpi in questione, e una parte della carica del secondo passa al primo.

Inoltre, nel caso di corpi carichi elettricamente, si può verificare che un corpo sia carico positivamente o negativamente; per la magnetizzazione una cosa simile non avviene. In ogni magnete, infatti, è presente sia il polo positivo che quello negativo, e non esiste il caso in cui uno dei due sia isolato.

L’esperimento di Oersted

Le caratteristiche dei campi elettrici e magnetici fanno si che i fenomeni si possano influenzare a vicenda.

Ad esempio, il passaggio di corrente elettrica in un conduttore può generare un campo magnetico.

Questo esperimento fu condotto da Hans Christian Oersted, che pose un filo conduttore al di sopra di un ago magnetico e, facendo passare corrente elettrica attraverso il filo, notò che l’ago ruotava attorno al proprio asse, disponendosi in direzione perpendicolare al filo.

La posizione assunta dall’ago magnetico ci da informazioni riguardo il tipo di campo magnetico e le possibili linee di campo, che sappiamo essere tangenti alla direzione declamo magnetico.

esperimento-di-Oersted

Le linee di campo, in questo caso, possono essere rappresentate come circonferenze concentriche giacenti in un piano perpendicolare al filo conduttore.

Il verso delle linee di campo, inoltre, è stato scelto convenzionalmente come quello che si ottiene con la regola della mano destra; si punta il pollice nel verso della corrente che percorre il filo; il verso del campo è dato dalla chiusura delle dita della mano.

L’esperimento di Faraday

Abbiamo visto con l’esperimento di Oersted che la corrente elettrica genera un campo magnetico.

Un’influenza inversa è stata messa in evidenza da Michael Faraday, che mostrò che ponendo un filo conduttore percorso da corrente all’interno di un campo magnetico, esso può subire una forza.

esperimento-di-Faraday

In questo caso, la forza che agisce sul filo è perpendicolare sia al filo, sia alla direzione del campo magnetico; il suo verso, invece, è dato anche in questo caso dalla regola della mano destra.

Questa volta, si pone il pollice nel verso della corrente e le dita della mano nella direzione del campo magnetico; il verso della forza è quello uscente dal palmo.