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Newsgroups: free.it.scienza.fisica
From: Paolo Russo <paol...@libero.it>
Date: Fri, 23 Sep 2011 23:59:45 +0200
Local: Fri, Sep 23 2011 5:59 pm
Subject: Re: Variazione del flusso magnetico
Scusatemi entrambi (Luciano e Paolo Bellia) se devo un po'
rallentare le risposte ma sto cominciando ad avere meno tempo. [Luciano Buggio:]
> La forza di Lorentz quindi solo se sono le cariche ad essere in moto.
In un punto (fisso) dello spazio varia nel tempo (in modulo o
> Ok. > Se le cariche non sono in moto ed il *campo magnetico varia* si dà > luogo ad un campo elettrico che muoverà le cariche. > Cosa vuol dire *il campo magnetico varia*?
direzione). > Vuol dire "varia il flusso attraverso una superficie chiusa, giusto?
No, quella e` la legge riassuntiva che tiene conto di
entrambi gli effetti (induzione e Lorentz). > Io posso muovere il magnete (col campo magnetico supposto a linee
Non funziona cosi'. L'equazione e` rot E = -@B/@t, quindi in
> parallele, non divergenti) ortogonalmente rispetto al filo fermo senza > che il filo sia investito da alcuna variazione di campo magnetico. > Quindi non si dovrebbe dar luogo ad alcun campo elettrico. una zona dove B non cambia rot E e` nullo, ma non vuol dire che sia nullo E. Considera l'equazione analoga per l'induzione magnetica: rot B = mu0 J + mu0 epsilon0 @E/@t. Supponiamo E costante: rimane rot B = mu0 J. J e` la densita` di corrente. Quell'equazione dice che lungo un filo percorso da corrente rot B e` diverso da zero. Questo vuol forse dire che un filo percorso da corrente crea un campo magnetico solo dentro se' stesso? No, lo crea tutt'attorno, sempre piu' debole al crescere della distanza dal filo. Il problema e` che l'equazione, pur essendo corretta, non fornisce direttamente la risposta alla domanda "quanto vale B a 1 cm da un filo dove passa 1 ampere?". La risposta e` deducibile da quel rot B, ma non in modo tanto immediato. Bisogna pensarci su e lavorare sulle equazioni (il che ovviamente e` gia` stato fatto da tempo, almeno per quel caso semplice li'). Torniamo al tuo esempio. Se muovi un magnete, anche se lo fai in modo da mantenere il filo in una zona di campo B omogeneo, da qualche parte nelle zone circostanti B varia (non esistono campi magnetici omogenei infiniti: le linee di campo sono curve chiuse). Quelle zone di campo variabile inducono un campo elettrico tutt'attorno, anche nella zona di campo omogeneo dove si trova il filo. Anche in questo caso, non e` per niente immediato calcolare quanto valga E in un caso concreto. Tuttavia c'e` stato qualcuno che si e` occupato di questa faccenda... > Però il filo si carica alle estrmità.
... come hai fatto a indovinare? :-)
> Non è stato Lorentz, non è stato Farady. > Chi è stato? > Einstein? Einstein ha reinterpretato l'intero elettromagnetismo nell'ambito della teoria della relativita` speciale, ottenendo altre equazioni che sono matematicamente equivalenti a quelle classiche dell'elettromagnetismo (si puo` dimostrare) pur essendo formalmente diverse e consentono di risolvere gli stessi problemi in modo diverso. In particolare, il campo elettrico indotto in un punto dello spazio dal moto di un magnete a velocita` v si puo` calcolare direttamente con una trasformazione relativistica del campo magnetico in quel punto; non serve sapere altro. Viene fuori che cio` che in un certo sistema di riferimento e` campo magnetico, in un altro e` un po' campo magnetico e un po' campo elettrico; e` un altro modo di vedere il fenomeno dell'induzione. Il campo E indotto, calcolato con quella trasformazione, e` perpendicolare sia a B che a v; ora cosi' su due piedi non ho sotto mano la formula quantitativa, ma se vuoi la cerco o me la ricavo. Te lo ripeto a scanso di equivoci: non e` un'altra legge fisica, e` un'astuta e innovativa riformulazione matematica delle leggi precedenti. In linea teorica, sudando di piu', si arriva allo stesso risultato usando la legge di Faraday. Ciao
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