Il campo magnetico e il tesla

Esiste una grandezza vettoriale, il campo magnetico $\vec{B}$, tale che in presenza di un magnete (o di una corrente) altri magneti (o cariche in moto) subiscono forze. È l’analogo magnetico del campo elettrico $\vec{E}$: descrive, punto per punto, come lo spazio è predisposto a esercitare forze magnetiche.

Principio — Il campo magnetico $\vec{B}$

In presenza di un magnete o di una corrente, altre cariche in moto subiscono una forza descritta dal campo vettoriale $\vec{B}$. Il suo modulo si misura in tesla (T).

L’unità di misura del campo magnetico è il tesla (T). Analizzando dimensionalmente la forza di Lorentz $F = qvB$ si ricava l’equivalenza in unità fondamentali:

$1\;\text{T} = 1\;\frac{\text{kg}}{\text{A}\cdot\text{s}^2}$

Il tesla è un’unità “grande”: il campo magnetico terrestre alla superficie vale circa $5\cdot 10^{-5}\;\text{T}$, una comune calamita da frigorifero qualche millitesla, mentre i magneti superconduttori di una risonanza magnetica raggiungono $1$–$3\;\text{T}$.

Accanto a $\vec{B}$ compare una costante fondamentale, la permeabilità magnetica del vuoto $\mu_0$, analoga magnetica di $\varepsilon_0$ in elettrostatica:

$\mu_0 = 4\pi\cdot 10^{-7}\;\text{T}\cdot\text{m/A}$

La relazione che unifica elettricità e magnetismo

$\varepsilon_0\,\mu_0 = \frac{1}{c^2}$ La costante elettrica e quella magnetica non sono indipendenti: il loro prodotto fissa la velocità della luce. È il primo indizio che luce, elettricità e magnetismo sono lo stesso fenomeno, come si vedrà con le equazioni di Maxwell.

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Argomenti: Magnetismo Concetti: Campo magnetico

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