Quando una carica elettrica penetra in un campo magnetico uniforme, si scopre che tale carica è soggetta a una forza magnetica, chiamata anche forza di Lorentz. L'origine di questa forza può essere spiegata sapendo che una carica elettrica in movimento genera un campo magnetico e questo interagisce con il campo magnetico nella regione in cui si muove la carica. La stessa forza si manifesta anche quando un filo elettricamente conduttore, portato da una corrente elettrica, viene posto in un campo magnetico uniforme.
La forza magnetica che agisce sul filo conduttore, trasportato da una corrente elettrica, quando è immerso in una regione dove c'è a campo magnetico, viene utilizzato in un gran numero di dispositivi come motori, amperometri, voltmetri e galvanometri.
La forza magnetica utilizzata nei motori elettrici
La maggior parte dei motori elettrici presenti in vari apparecchi elettrici funziona in base all'effetto rotazionale delle forze che agiscono sulle bobine immerse in un campo magnetico. Vediamo la figura sottostante dove abbiamo uno schema generale di un motore a corrente continua. I motori che hanno questa configurazione sono motorini di avviamento per auto o motori per auto giocattolo.
Fondamentalmente, il principio di funzionamento di questi motori è costituito da un conduttore a forma di rettangolo, che può ruotare attorno a un asse. e percorso da una corrente elettrica di intensità io e immerso in un campo magnetico B. Le forze magnetiche agenti sui due rami del motore creano una coppia di forze che tendono a far ruotare il conduttore rettangolare attorno all'asse di rotazione. e.
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La forza magnetica applicata ai galvanometri
Per farci capire cos'è un galvanometro e come funziona, diamo un'occhiata all'illustrazione qui sotto.
Nella figura sopra possiamo vedere che vi è, immerso in un campo magnetico uniforme di induzione B, una spira CDEG a forma di rettangolo. Supponiamo che una corrente elettrica io percorrere l'anello rettangolare nella direzione indicata. Possiamo vedere che dopo aver avviato il flusso di corrente elettrica, i lati EG e DC, dell'anello rettangolare, sarà soggetto all'azione di forze magnetiche i cui moduli sono uguali e che provocheranno coppie nel spirali. Questa coppia farà sì che il loop inizi a ruotare attorno all'asse OP, nella direzione indicata.
Per aumentare l'effetto di spin dell'anello, cioè per aumentare la sensibilità del dispositivo, vengono utilizzati diversi anelli, comunemente arrotolati in un cilindro.
di Domitiano Marchesi
Laureato in Fisica
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Applicazioni della forza magnetica a un conduttore"; Scuola Brasile. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/aplicacoes-forca-magnetica-um-condutor.htm. Consultato il 27 giugno 2021.
