Forza di Laplace su un filo

Un filo percorso da corrente in un campo magnetico esterno subisce una forza. Non è un fenomeno nuovo: è semplicemente la somma delle forze di Lorentz su tutte le cariche che scorrono nel filo. Sommando i contributi $q\,\vec{v}\times\vec{B}$ dei portatori si ottiene una legge compatta in termini della corrente.

Legge — Forza di Laplace

Su un tratto di filo di lunghezza $\Delta\vec{\ell}$ (orientato nel verso della corrente $i$) immerso in un campo $\vec{B}$ agisce la forza: $\ev{\vec{F} = i\,(\Delta\vec{\ell}\times\vec{B})}$

Il modulo è $|F| = i\,\ell\,B\,\sin\theta$, con $\theta$ angolo tra il filo e $\vec{B}$: massimo quando il filo è perpendicolare al campo, nullo quando è parallelo. La direzione, come sempre nei prodotti vettoriali magnetici, è perpendicolare al piano di $\Delta\vec{\ell}$ e $\vec{B}$, con verso dato dalla regola della mano destra.

Questa forza è il ponte verso le applicazioni: due fili paralleli che si attraggono o respingono, la bilancia di corrente, e soprattutto la coppia su una spira che fa girare i motori elettrici. Quando la spira è chiusa, le forze sui lati opposti hanno risultante nulla ma braccio non nullo: non traslano la spira, la fanno ruotare.

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Argomenti: Magnetismo Concetti: Forza di Laplace · Forza di Lorentz

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