Campo magnetico: la forza invisibile che circonda un magnete.

Un campo magnetico è l'area intorno a un magnete o a un conduttore di corrente in cui agiscono le forze magnetiche. È una proprietà fondamentale del magnetismo ed è rappresentato dalle cosiddette linee di campo, che visualizzano l'andamento delle forze magnetiche. Un campo magnetico influenza i materiali ferromagnetici come il ferro o il nichel e le particelle cariche.

Come si crea un campo magnetico?

I campi magnetici sono creati da cariche elettriche in movimento o da materiali magnetizzati:

• Magneti permanenti: Nei magneti permanenti, il campo magnetico è creato dall'allineamento dei momenti magnetici negli atomi.
• Elettromagneti: I conduttori di corrente generano campi magnetici secondo la regola della mano destra. La direzione del campo magnetico dipende dalla direzione della corrente.
• Cariche in movimento: Le particelle cariche che si muovono generano campi magnetici. Questa è la base dell'elettrodinamica.

Proprietà di un campo magnetico

• Quantità vettoriale: Un campo magnetico ha sia un'intensità che una direzione, indicate dalle linee di campo.
• Linee di campo: Le linee di campo magnetico sono anelli chiusi. Emergono dal polo nord di un magnete ed entrano nel polo sud.
• Fortezza del campo magnetico: La densità di flusso magnetico si misura nell'unità di misura Tesla (T). I campi deboli, come il campo magnetico terrestre, hanno valori nell'ordine dei microtesla, mentre i dispositivi di risonanza magnetica generano campi fino a 7 tesla.
• Range: I campi magnetici diventano più deboli con l'aumentare della distanza dal magnete.

Rappresentazione di un campo magnetico

La direzione e la forza di un campo magnetico sono illustrate dalle linee del campo magnetico:

• Direzione: Le linee del campo puntano da nord a sud.
• Densità: La densità delle linee di campo indica la forza del campo magnetico. Più dense sono le linee, più forte è il campo.

Applicazioni dei campi magnetici

I campi magnetici svolgono un ruolo centrale in molte applicazioni tecniche e quotidiane:

• Motori e generatori elettrici: I campi magnetici sono la base per convertire l'energia elettrica in energia meccanica (e viceversa).
• Risonanza magnetica (MRI): forti campi magnetici sono utilizzati in medicina per generare immagini dettagliate del corpo umano.
• Memorizzazione dei dati: I dischi rigidi e i nastri magnetici utilizzano i campi magnetici per memorizzare i dati sotto forma di aree magnetizzate.
• Navigazione: Il campo magnetico terrestre consente di utilizzare le bussole per determinare i punti cardinali.

Campi magnetici in natura

I campi magnetici non sono solo un fenomeno tecnico, ma sono anche onnipresenti in natura:

• Campo magnetico terrestre: La Terra genera un campo magnetico che ci protegge dalle radiazioni solari ed è la base per la navigazione con le bussole.
• Aurora Boreale: L'interazione tra i venti solari e il campo magnetico terrestre provoca le impressionanti aurore.
• Astrofisica: I campi magnetici influenzano la dinamica di stelle, pianeti e galassie.

Fatti interessanti sui campi magnetici

Sapevate che il campo magnetico più forte generato dall'uomo raggiunge oltre 1.200 Tesla? Tali campi magnetici estremi vengono utilizzati nella ricerca per studiare il comportamento della materia in condizioni estreme.