Elettromagnetismo, un paragrafo, un capitolo, un esame di Fisica, per chi ne è appassionato è un termine che ha un preciso significato, ma per tutti è un concetto che cambia la vita. E’ alla base di molti fenomeni naturali e di tanti dispositivi che ci rendono la quotidianità più gradevole, per questo è interessante capire di cosa si tratta.
Elettromagnetismo: cosa è
Questa branca della fisica studia i fenomeni di natura elettrica e magnetica e, soprattutto, le correlazioni presenti tra essi. E ce ne sono eccome perché esistono campi magnetici prodotti dalle correnti elettriche e anche correnti elettriche prodotte dai campi magnetici variabili.
Quando pensiamo ad un magnete, ci viene in mente la classica calamita, in verità ci sono sia magneti permanenti sia elettromagneti. Nel primo caso siamo di fronte ad un materiale o ad un oggetto che genera un campo magnetico senza la necessità di nessuno stimolo esterno. Un elettromagnete, invece, per generare il campo magnetico deve ricevere lo stimolo di una corrente elettrica.
Elettromagnetismo e Fisica
Chi ricorda qualcosa della fisica delle scuole superiori, se la aveva come materia di studio, forse collega l’elettromagnetismo alle equazioni di Maxwell, come la Fisica Classica suggerisce, arrivando a descrivere la realtà fisica fino a certe dimensioni, per estendere la teoria anche in scala quantistica, si passa all’elettrodinamica quantistica. Quando si studia invece l’elettromagnetismo unito alla relatività generale, si resta all‘elettrodinamica classica.
Se ti piace la fisica, a fine articolo, ti consiglio di leggere anche quello dedicato alla costante di Planck
Elettromagnetismo: esperimenti
Ci sono diversi esperimenti che ci permettono di toccare con mano cosa è l’elettromagnetismo e che effetti ha.
Dietro a questo nome si ha il fatto il concetto che le interazioni elettriche possono produrre forze magnetiche e viceversa. Detto così può sembrare cosa ovvia e anche semplice ma prima che qualcuno facesse caso al fenomeno, nessuno immaginava questa “magia.
E’ tutto merito del danese Hans Christian Ørsted che, mentre costruiva un circuito elettrico per un esperimento di elettrodinamica assieme ai suoi studenti, nel 1820, ha notato che un ago magnetico posto vicino ad una sezione del circuito, “reagiva” orientandosi in modo preciso, quando scorreva corrente. L’ago si disponeva in modo perpendicolare al tratto di circuito a cui era vicino.
Oggi è un esperimento di elettromagnetismo “banale” ma immaginate lo stupore del professore e le conseguenze che sono poi emerse, iniziano ad indagare quanto notato e collegando per la prima volta elettricità e campi magnetici.
Altro esperimento interessante e divertente, anche per chi non ha una laurea in fisica o in ingegneria, è quello che vede un magnete affianco a della limatura di ferro. Spostando il magnete la polvere di ferro modifica la propria disposizione e ci permette di capire il campo magnetico generato dal magnete in questione.
Elettromagnetismo terrestre
Anche la Terra ha un campo magnetico, il campo magnetico terrestre che viene generato da una sorta di dipolo magnetico che dobbiamo immaginare nel centro del nostro Pianeta. Inclinato di 11°30′ rispetto all’asse terrestre, il dipolo ha un asse e quando questo asse “spunta” in superficie, allora ci indica i poli geomagnetici.
Uno dei modelli utilizzati per studiare l’elettromagnetismo e il campo magnetico terrestre è quello della dinamo. Inizialmente pensiamo ad un debole campo magnetico non uniforme e ad un nucleo della Terra di materiale fuso e buon conduttore in cui possono esserci dei movimenti interni.
Proprio questi movimenti inducono una corrente che produce un campo magnetico nuovo che a sua volta induce una nuova corrente nel nucleo che da parte sua provoca un nuovo campo magnetico e così via. E’ un modello che viene ben descritto con il nome di “dinamo ad autoeccitazione”.
Elettromagnetismo e salute
Da anni, ormai, ci sono in corso studi e sui titoli di giornale, polemiche, sui danni dell’ elettromagnetismo alla nostra salute. C’è una relazione tra radiazioni elettromagnetiche stato di salute, si studiano eventuali effetti negativi ma non vanno scordati quelli positivi, biologici, visto che le stesse radiazioni sono alla base di molte terapie.
Come riferimento ufficiale, anche per eventuali campagne di misura dell’elettromagnetismo a campione in diverse località italiane, c’è l’ARPA (Agenzia Regionale Protezione Ambiente), responsabile anche dell’autorizzazione riguardo l’installazione e la modifica degli impianti Radio-TV-Cellulari in coerenza con gli attuali standard di campo elettromagnetico previsto
Bioeletromagnetismo
Troviamo un corso dedicato a questa sotto branca della fisica in alcuni percorsi di studio scientifici. Si tratta corsi in cui si studiano gli effetti biologici dei campi elettromagnetici e dosimetria. Tra le varie tematiche trattate ce ne sono alcune più inerenti al settore medico e sanitario, altri più tecniche che riguardano la strumentazione biomedica e i problemi connessi: affidabilità, sicurezza, rapporto segnale-rumore, interferenze. Interessante, dal lato scientifico e anche medico, lo studio dei sensori biomedici, anche basati sulla piezoelettricità.
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