Stima del campo magnetico terrestre

Testo

Stima il campo magnetico terrestre alla superficie, sapendo che una bussola si orienta verso il Nord magnetico (la deviazione di una bussola di precisione attorno a un filo percorso da una piccola corrente, posto orizzontalmente, può aiutare a stimare il valore).

Soluzione

Idea del metodo: si pone un filo orizzontale sopra una bussola e vi si fa passare una corrente $i$ nota. Il filo genera un campo $B_{filo}$ perpendicolare al campo terrestre $B_T$. Aumentando la corrente (o avvicinando il filo) si trova la soglia in cui la bussola devia esattamente di $45^\circ$: in quel punto i due campi hanno lo stesso modulo, $B_{filo} = B_T$.

A quel punto basta calcolare il campo del filo con i valori di prova:

$B_T = B_{filo} = \frac{\mu_0\, i}{2\pi r}$

Con valori tipici da laboratorio (corrente di qualche ampere, distanza di qualche centimetro) si ottiene un valore dell’ordine di grandezza corretto.

$\ev{B_T \sim 10^{-5}\;\text{T}}$

Le misure precise danno $B_T \approx 5\cdot 10^{-5}$ T, in ottimo accordo con la stima.

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Argomenti: Magnetismo Concetti: Campo magnetico Competenze: Stime di Fermi