campo magnetico uniforme è quello in cui il campo magnetico è lo stesso in tutti i punti dello spazio, sia in modulo che in direzione e direzione. In esso il le linee di induzione sono parallele e sono equidistanti tra loro. Può essere ottenuto all'interno di a solenneohandare abbastanza lungo.
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Linee di induzione del campo magnetico
Le linee di induzione sono una caratteristica che consente di visualizzare più facilmente la configurazione spaziale del campo magnetico. Tali linee hanno alcuni caratteristicheimportante, sapere:
- sono sempre chiusi;
- esci attraverso il nord magnetico ed entra nel sud magnetico;
- quando equidistanti, rappresentano un campo magnetico uniforme;
- sono piuttosto concentrati in prossimità dei poli magnetici, in quanto il campo magnetico è più intenso in questi luoghi.
a differenza di linee di forza del campo elettrico, le linee del campo magnetico sono sempre chiuse. Questo è perché non è possibile che esistanomonopolimagnetico, cioè, qualsiasi corpo magnetizzato ha sia un polo sud che un polo magnetico nord.
Definizione di campo magnetico uniforme
La definizione di campo magnetico uniforme è semplice: è a campo che presenta lo stesso modulo, direzione e senso in tutti i punti dello spazio. Graficamente, il campo magnetico uniforme è rappresentato da una regione in cui le linee di induzione sono parallele ed equidistanti tra loro.
È possibile produrre un campo magnetico uniforme mediante a solenoide abbastanza lungo. In questo caso, il corrente elettrica scorrendo lungo i fili del solenoide si produce un campo magnetico molto simile ad un campo magnetico uniforme al centro del solenoide. Quando ci avviciniamo alle estremità del solenoide, tuttavia, gli effetti dei bordi fanno sì che il campo magnetico diventi più eterogeneo.
La figura seguente mostra un solenoide lungo. All'interno, puoi vedere che ille linee del campo magnetico sonoparallelo e uniformementedistanziato. Tali condizioni indicano che, in queste regioni, il campo magnetico è considerato uniforme.
Relazione tra campo magnetico uniforme e forza magnetica
I campi magnetici uniformi sono importanti per lo studio dei fenomeni magnetici, poiché, attraverso di essi, è possibile che i calcoli che coinvolgono l'interazione tra campi magnetici e cariche elettriche in movimento diventano più semplici da risolvere.
Quando una particella carica interagisce con un campo magnetico, una forza magnetica agisce su quella particella. IL forzamagnetico è perpendicolare al vettore del campo magnetico, nonché alla direzione della velocità della particella, quindi questi le particelle iniziano a descrivere percorsi circolari o addirittura elicoidali mentre si muovono in a regione di campo magnetico uniforme.
I calcoli più comuni che coinvolgono campi magnetici uniformi sono quelli in cui dobbiamo determinare il forza magnetica esercitato su carichi in movimento. La forza magnetica può essere calcolata da Prodottonel mezzoohmodulodàcaricaelettrico, Il velocitàdàparticella è il modulodicampomagnetico, oltre al seno dell'angolo che si forma tra v e B. Dai un'occhiata alla formula qui sotto:
F – forza magnetica (N)
che cosa – carica elettrica (C)
v – velocità delle particelle (m/s)
B – campo magnetico (T)
θ – angolo tra v e B
Vedi anche: Induzione elettromagnetica: cos'è e come funziona?
Esercizi sul campo magnetico uniforme
Domanda 1 - Per quanto riguarda le linee di induzione di un campo magnetico uniforme, si fanno le seguenti affermazioni.
I – Sono linee chiuse.
II – Queste sono linee che lasciano il sud magnetico ed entrano nel nord magnetico.
III – Sono linee equidistanti.
IV – Sono linee aperte che lasciano le cariche positive ed entrano in quelle negative.
Sono corretti:
a) I, II e II.
b) I e II.
c) II e III.
d) III e IV.
Risoluzione:
Analizziamo le dichiarazioni:
IO - VERO.
II- VERO.
III - VERO.
IV - FALSO. Le linee che escono dalle cariche positive ed entrano nelle cariche negative sono le linee del campo elettrico.
Domanda 2 - Il campo magnetico uniforme è caratterizzato da una separazione uniforme delle linee di induzione. Controllare l'alternativa che non rappresenta una caratteristica del campo magnetico uniforme.
a) Le linee del campo magnetico uniforme sono parallele.
b) Si può ottenere un campo magnetico uniforme all'interno di un solenoide sufficientemente lungo.
c) In un campo magnetico uniforme, l'ampiezza, la direzione e la direzione del campo magnetico sono le stesse in tutti i punti.
d) In un campo magnetico uniforme, le linee di campo possono incrociarsi.
Risoluzione:
La falsa alternativa è la lettera D, poiché le linee di induzione del campo magnetico, uniformi o meno, non si incrociano.
Domanda 3 – Una particella carica elettricamente con una carica elettrica di 5 µC entra in una regione di campo magnetico uniforme di intensità pari a 2.0.10-5 T, alla velocità di 300 m/s, perpendicolare al campo magnetico. Determinare l'intensità della forza magnetica che agisce sulla particella.
a) 3.0.10-8 n
b) 2.0.10-7 n
c) 4.0.10-9 n
d) 5.0.10-6 n
Risoluzione:
Per rispondere all'esercizio, calcoleremo la forza magnetica. Orologio:
Di Rafael Hellerbrock
Insegnante di fisica
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-uniforme.htm
