Il magico mondo del magnetismo, tra curiosità, spiegazioni scientifiche e usi quotidiani.
Mi piaceIl magnetismo è un fenomeno noto fin dall'antichità: infatti la proprietà della magnetite di attrarre la limatura di ferro è nota dal VII secolo a. C. ed il nome magnetite deriva dalla città greca di Magnesia, ove erano numerosi i giacimenti del minerale “magico”.
In generale, le azioni magnetiche non sono altro che il risultato dell’interazione tra le cariche in moto: questo moto delle cariche genera il campo magnetico.
Chi non ha mai sentito parlare di un campo magnetico?
Ma in quanti sanno che i materiali in base alle proprie caratteristiche intrinseche, hanno comportamenti diversi quando vengono inseriti all’interno di un campo magnetico?
Infatti, quando si applica un campo magnetico a un qualsiasi materiale, quest'ultimo acquisisce una certa magnetizzazione, che dipende dalle caratteristiche del particolare materiale, come anticipato alcune righe più sopra.
Un materiale può dunque essere diamagnetico, paramagnetico o ferromagnetico.
Senza scendere troppo nei dettagli, che richiedono una certa conoscenza della teoria sia elettromagnetica che quantistica, possiamo dire che
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un materiale paramagnetico (come l'alluminio) acquisisce una magnetizzazione tale per cui il materiale è attratto dal campo magnetico nel quale si trova immerso;
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un materiale diamagnetico (come il bismuto o l'acqua) acquisisce una magnetizzazione tale per cui il materiale è respinto dal campo magnetico nel quale si trova immerso;
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un materiale ferromagnetico continua a mantenere la magnetizzazione acquisita anche dopo la rimozione del campo magnetico esterno, a differenza dei materiali diamagnetici e paramagnetici.
La particolarità di queste tre proprietà dei materiali è che possono essere sfruttati nella vita reale.
Come? Vediamo alcuni esempi.
Un’applicazione reale del paramagnetismo è data dalla refrigerazione magnetica: una tecnica del tutto naturale, priva di scarti tossici a differenza della refrigerazione classica con gas. Sfrutta l'effetto magnetocalorico: un processo nel quale la variazione del campo magnetico genera una variazione reversibile
di temperatura, che unito alla saturazione magnetica di un materiale paramagnetico (come i sali delle terre rare) porta a un raffreddamento del materiale stesso.
Gli elettromagneti rappresentano invece un uso reale del fenomeno del ferromagnetismo.
Innanzitutto definiamo cos'è un elettromagnete: si tratta di un dispositivo costituito da un nucleo, solitamente in ferro dolce, avvolto da una bobina di filo conduttore. Lo scopo principale dell’elettromagnete è quello di produrre un campo magnetico a partire da una corrente elettrica.
Gli elettromagneti hanno, anch'essi, moltissime applicazioni nella vita reale:
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All’interno del motore elettrico, uno statore e un rotore generano un campo magnetico, generato a sua volta attraverso un elettromagnete;
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Dei piccoli elettromagneti sono contenuti all’interno delle testine dei registratori audio o video. In questo caso specifico, gli elettromagneti creano sul nastro una copia magnetica del suono o dell’immagine che verrà poi riprodotta;
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Degli elettromagneti azionano un martelletto che viene così posto in vibrazione. Questo `e il funzionamento del campanello elettrico;
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Dei potenti elettromagneti vengono impiegati nella fisica delle particelle. Sono utilizzati per guidare il moto dei fasci delle particelle;
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È merito degli elettromagneti se, grazie allo strumento chirurgico noto come matita leva schegge, è possibile estrarre frammenti metallici dagli occhi o dalle ferite di un paziente in ambito medico;
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Inoltre, gli elettromagneti sono utilizzati anche in numerosi macchinari ad uso industriale, come le gru che sollevano le automobili nelle autodemolizioni.
Sapevate tutte queste cose?
Condividete se vi è piaciuto!
A cura di Ritasofia Pirri, dottoressa in matematica.
Fonti utilizzate: P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci, Fisica, vol. II, Elettromagnetismo - onde,
EdiSES s.r.l., 1998.
