6 L’elettromagnetismo

Ci sono relazioni tra elettricità e magnetismo? 
Come funziona una dinamo? 
Che cos’è un’onda elettromagnetica? 

I rapporti esistenti tra fenomeni elettrici e fenomeni magnetici vanno oltre le semplici analogie che abbiamo notato, come la capacità di attrazione e il comportamento dei poli opposti. Forza elettrica e forza magnetica sono infatti due fenomeni strettamente collegati che si influenzano e possono generarsi a vicenda.

L’EFFETTO ELETTROMAGNETICO

L’ago della bussola indica sempre il Polo Nord geografico, a meno che un magnete posto nelle vicinanze non lo faccia deviare. Come ha scoperto nel 1820 il fisico danese Hans Christian Oersted, però, lo stesso effetto è prodotto anche dall’elettricità che circola in un circuito elettrico: se una bussola si trova nelle vicinanze di un circuito, quando la corrente elettrica circola, l’ago della bussola devia, fino a orientarsi in direzione perpendicolare al filo percorso dalla corrente (19a). Se interrompiamo il flusso di corrente, l’ago torna a indicare il Nord (19b). Questo avviene perché la corrente elettrica che percorre un conduttore genera un campo magnetico. Tale fenomeno è chiamato effetto elettromagnetico.
Si può sperimentare l’effetto magnetizzante della corrente elettrica anche avvolgendo a spirale un filo elettrico intorno a un grosso chiodo di ferro e disponendo attorno a esso della limatura di ferro: fino a che nel conduttore non passa corrente non succede nulla, ma se i due capi del filo elettrico sono collegati a una pila, al passare della corrente elettrica il chiodo si magnetizza e attira la limatura di ferro. L’effetto elettromagnetico è alla base del funzionamento degli elettromagneti, o elettrocalamite, utilizzati per sollevare o separare materiali ferrosi, oppure impiegati all’interno di dispositivi di uso comune come il campanello elettrico. 

(19) Effetto elettromagnetico

(a) Circuito chiuso

(b) Circuito aperto

Essi sono costituiti da un nucleo di ferro intorno al quale è avvolta una spirale di metallo, detta solenoide (20), in cui passa corrente elettrica; al passaggio della corrente elettrica la barra di ferro si magnetizza e attira materiali ferrosi. L'elettromagnete è un magnete temporaneo: quando il flusso di corrente elettrica cessa, anche le sue proprietà magnetiche scompaiono. La sua forza è tanto maggiore quanto più sono numerose le spire che avvolgono la barra di ferro.

    SCIENZE +     Il campanello

Il campanello funziona grazie a un circuito elettrico di cui fa parte, oltre all’interruttore e al generatore, anche un elettromagnete. Quando si preme il pulsante, il circuito si chiude e la corrente elettrica passa. Essa magnetizza l’elettromagnete che attrae verso di sé un’asta mobile la quale aziona un martelletto che percuote una campana. Al sollevarsi del martelletto, il circuito si apre, la corrente smette di passare, l’elettromagnete si smagnetizza e non attrae più l’asta mobile che torna nella posizione iniziale, e richiude il circuito. La sequenza ricomincia e si ripete più volte, producendo il trillo tipico di un campanello elettrico.