Magnetismo è un insieme di fenomeni legati all'interazione tra campi magnetici, che sono le regioni dello spazio che sono sotto l'influenza di correnti elettriche o dai momenti magnetici di molecole o particelle elementari.
Il movimento delle cariche elettriche è ciò che dà origine ai fenomeni magnetici. Poiché non sono mai stazionari, gli atomi producono il proprio campo magnetico. Inoltre, anche le particelle elementari come protoni, neutroni ed elettroni hanno un campo magnetico intrinseco, ma di diversa origine. Il campo magnetico di queste particelle deriva da una proprietà quantistica chiamata rotazione.
Vedi anche: fisica moderna
Esempi di magnetismo
Possiamo fornire alcuni esempi che illustrano situazioni in cui è presente il magnetismo.
Navigazione con la bussola: la bussola è un piccolo ago ferromagnetico che ruota a causa del campo magnetico terrestre;
Attrazione di piccoli pezzi di metallo da magneti: i magneti attirano i metalli con grande intensità a causa del loro comportamento ferromagnetico;
Attrazione e repulsione tra magneti: i poli omonimi dei magneti si respingono, poiché i vettori di dipolo magnetico dei loro domini sono disposti in direzioni opposte;
Campo magnetico terrestre: il campo magnetico terrestre esiste a causa della rotazione relativa tra il nucleo terrestre ei suoi strati esterni, che ruotano a velocità diverse.
Magnetismo in fisica
Il magnetismo è il fenomeno fisico che spiega il attrazione tra metalli e magneti, per esempio. Questi materiali sono in grado di attrarsi l'un l'altro grazie alla disposizione spaziale dei vettori del momento di dipolo magnetico (μ) che si trovano all'interno di questi materiali.
il momento di dipolomagnetico è un vettore che punta verso il polo nord di un campo magnetico. Questa grandezza viene prodotta quando una carica elettrica si muove in un circuito chiuso, come mostrato nella figura seguente:
Il movimento di una carica in un circuito chiuso produce un momento di dipolo magnetico.
Alcuni materiali possono sentirsi attratti o addirittura respinti da altri a seconda di come i loro momenti di dipolo magnetico sono allineati al loro interno. Questa configurazione dei momenti di dipolo magnetico è ciò che chiamiamo stato dimagnetizzazione. Ci sono diversi stati di magnetizzazione, come il ferromagnetismo, antiferromagnetismo,diamagnetico e paramagnetico.
Quando si tratta di materiali che hanno proprietà magnetiche, è comune parlare di Dominimagnetico, che sono piccoli pezzi di materiale in cui tutte le molecole che sono vicine tra loro hanno i loro momenti magnetici allineati in un'unica direzione. La figura seguente mostra gli orientamenti dei momenti di dipolo magnetico nei domini magnetici per ciascun tipo di materiale menzionato. Orologio:
Domini magnetici per diversi stati di magnetizzazione.
Quando esposto a una sorgente di campo magnetico esterno come un magnete, questi materiali reagiscono in modi diversi.
Materiali ferromagnetici: Questi materiali hanno già i loro domini magnetici allineati, anche senza la presenza di un campo magnetico esterno. Quando vengono avvicinati ad un magnete, sono fortemente attratti, inoltre, i materiali ferromagnetici perdono la loro magnetizzazione se riscaldati al di sopra della temperatura di Curie, una temperatura alla quale i domini magnetici perdono il loro orientamento. Esempi: ferro, cobalto, nichel.
Materiali antiferromagnetici: A differenza dei materiali ferromagnetici, questi materiali sono fortemente respinti dai campi magnetici esterni. Esempi: manganese, cromo.
Materiali diamagnetici: In questi materiali, i domini magnetici sono liberi di ruotare in presenza di un campo magnetico, tuttavia, il i momenti di dipolo magnetico di questo materiale si allineano di fronte al campo magnetico esterno e sono quindi respinti dai magneti. Esempi: rame, argento.
Materiali paramagnetici: Nei materiali paramagnetici, i domini magnetici sono naturalmente disorientati. In presenza di un campo magnetico esterno, possono allinearsi, essendo leggermente attratti dai magneti, purché vi sia vicinanza tra loro. Esempi: alluminio, magnesio.
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A cosa serve il magnetismo?
Il magnetismo ha numerose applicazionitecnologico. Vari circuiti elettrici, come trasformatori, sfruttare le proprietà magnetiche dei materiali per funzionare correttamente. Nel caso dei trasformatori, ad esempio, si sfrutta la proprietà ferromagnetica del ferro: quando applichi un campo magnetico a questo materiale, lo rinforza aggiungendovi un campo magnetico. indotto.
Il magnetismo è fondamentale anche per il funzionamento di motori elettrici, per la registrazione di informazioni su dischi rigidi, come cassette e nastri VHS, schede magnetiche, tra gli altri.
I dischi rigidi utilizzano la registrazione magnetica per memorizzare le informazioni.
storia del magnetismo
Tra il 600 a.. e 1599 d.. l'umanità ha scoperto l'esistenza di magnetite, un minerale che presenta proprietà ferromagnetiche. In questo stesso periodo i cinesi si servivano delle bussole per guidare le loro navigazioni.
Per secoli dopo la scoperta dei fenomeni magnetici, il magnetismo è stato trattato come un fenomeno indipendente, non correlato all'elettricità. Oggi, grazie agli studi del elettromagnetismo, sappiamo che il i fenomeni elettrici e magnetici condividono la stessa essenza e insieme danno origine a onde elettromagnetiche. Inoltre, fu solo dopo il XVIII secolo che il magnetismo venne compreso più chiaramente. Durante questo periodo, gli studi iniziarono a essere sviluppati quantitativamente.
WilliamGilbert fu uno dei primi scienziati a studiare il magnetismo secondo il metodo scientifico. Scoprì che la Terra si comportava come un grande magnete. Ulteriori studi sul magnetismo terrestre furono condotti da Carl Friedrich Gauss, autore di una delle equazioni che supportano l'elettromagnetismo. Oltre a questi, sono stati condotti diversi esperimenti da André Marie Ampere.
Tra il 1820 e il 1829, Hans Christian Orsted ottenuto il primoprovasperimentale che collegava il magnetismo ai fenomeni elettrici: casualmente, notò che la corrente elettrica in un filo faceva muovere una bussola vicina. I suoi studi hanno permesso l'emergere dei primi motori elettrici conosciuti.
Tra il 1830 e il 1839, gli studi sul magnetismo furono guidati dalla ricerca di Michael Faraday. Tra le sue scoperte e invenzioni, l'importanza di creare il primotrasformatore, sebbene piuttosto primitivo, e a Generatore di corrente elettrica, in base al induzione elettromagnetica.
Di Me. Rafael Helerbrock
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-magnetismo.htm