magneti permanenti ed elettromagneti

[alfredo85]

buongiorno a tutti vorrei avere informazioni sul megnetismo; in particolare su come calcolare o trovare tabelle o altro riguardo le forze di repulsione e attrazione per cm2 e come variano al variare della distanza tra le superfici dei materiali di cui sono composti i megnati permanenti e poi se possibile lo stesso discorso riguardo gli elettromagneti con riferimento oltre alle forze e alle distanze anche ai parametri di corrente elettrica (tensione, potenza ecc) che generano quelle forze a quelle distanze.

Non vorrei sembrare uno a cui piace la pappa pronta ma purtroppo il mio unico neurone vivo ha dichiarato guerra alla matematica e alle sue applicazioni... in cambio potrei dare consulti in campo meccanico.

grazie

[g.schgor]

Una panoramica generale puoi trovarla qui
http://it.wikipedia.org/wiki/Magnete
Poi per i vari particolari, suggerisco una ricerca mirata in Internet.

[alfredo85]

Avevo visitato già le pagine di Wikipedia leggendo che le forze attrattivo repulsive tra magneti si misurano per l'unità di volume del materiale di cui sono composti, l'unità di misura e A/m, cioè Ampere/metro (non capisco come si arrivi al metro se si considera come partenza l'unità del volume, vabbè) poi sul rigo successivo A/m diventa Am cioè Ampere per metro (vabbè) poi alla fine, dopo formule della forza nelle quali si usano unità che non sono né N, né Kgp ci sono alcuni link dove quella forza per cm3 che prima si misurava in A/m qui la misurano in Tesla e in Gauss (un sottomultiplo del Tesla). Ho cercato anche delle tabelle di equivalenza nel SI tra A/m (o Am)?, Tesla, Gauss, N, kW, Kgp o altra unità di misura della forza ma A/m (o Am?) nel SI non esiste.
Non capisco cosa diavolo c'entrano gli Ampere nei megneti permanenti non attraversati da alcuna corrente.
Siccome anche Wiki ha fallito, siete la mia utima spiaggia, non perché vi consideri meno competenti di quegli ignoranti che scrivono su Wiki, ma solo perché mi dispiace disturbare chi ne sa più di me facendo la figura del cavernicolo.

Infine riguardo le ricerche mirate, quale diavolo dovrebbe essere il tag corretto? li ho provati tutti ma tutti mi portano inevitabilmete su quella dannata pagina di Wiki.

Grazie

[g.schgor]

Guarda se ti va bene questo:
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/hframe.html
segui "Electricity and Magnetism" / "Magnetic Fields"/ ecc.

[mario_maggi]

alfredo85,

...guerra alla matematica e alle sue applicazioni..

allora capiti proprio male. Il magnetismo e l'elettromagnetismo sono fenomeni non lineari, senza la matematica diventa difficile arrivare a risultati attendibili.
Non credo che sia facile trasferire su tabelle le troppe variabili in gioco.

Ciao
Mario

[admin]

alfredo85,
ho letto parzialmente le pagine di wikipedia, ma è chiaro che hai fatto una notevole confusione sulle grandezze.
Avrei voluto segnalarti un link sul nostro sito, ma non l' ho fatto perché l’ hai già visto quattro giorni fa e non ti è servito a quanto pare. E se hai affibiato la qualifica di “ignorantoni” ai wikipediani, posso intuire quale sia stato il tuo giudizio.
Io comunque arrivo fino a lì (o qui nel caso di questo post).
Ad ogni modo riprovo a dirti qualcosa. Non so se ti servirà. Senz'altro è meno di quel che cerchi o speri di trovare, ma tabelline facili facili che risolvano e semplifichino tutto in questo campo non ne conosco. Io faccio ora solo il possibile per chiarire (spero...) i concetti confusi che ti sei fatto.

Una qualsiasi forza, che sia magnetica, gravitazionale, elettrica, o nucleare, nel sistema SI ha un'unica unità di misura: il newton (N). Le grandezze che si misurano in A/m o T non sono forze ma, rispettivamente, campo magnetico ed induzione magnetica.
Nell'elettromagnetismo l'ampere (A) è anche l'unità di misura di quella che si chiama forza magnetomotrice.
L' A/m (non Am, che nemmeno esiste, se non come errore ortografico) è anche detto forza magnetomotrice per unità di lunghezza.
Nonostante il nome, non è un forza fisica, la quale, come detto, si misura in newton. Così come forza elettromotrice, che non è una forza fisica e non si misura in N, come saprai, ma in V.
Purtroppo il nome è quello che è, ma non bisogna fare confusione.
L' intensità di corrente è infatti la causa del campo magnetico, per questo ha quel nome. L'elettromagnetismo e le sue applicazioni sono partiti proprio da questa constatazione.
A dire il vero la forza magnetomotrice è, più spesso tecnicamente, un multiplo della effettiva corrente che genera il campo magnetico, multiplo che è dato dal numero completo di rotazioni fatte dalla corrente stessa, cioè dal numero di spire. Quindi spesso si parla di amperspire per la forza magnetomotrice, cioè ampere moltiplicato il numero di spire. Ma dal punto di vista dell'unità di misura fisica del sistema SI, sempre e solo ampere sono, poiché il numero di spire è un numero puro, non ha una dimensione fisica.

Tu ti chiedi cosa c'entrano gli ampere con i magneti permanenti?

Beh, non sono in grado di svolgere qui una teoria sui magneti permanenti, ma posso dirti che si dimostra che il magnetismo da essi prodotto è dovuto alle correnti molecolari, unitamente al particolare orientamento delle molecole del magnete.

Il tesla (T) invece è l’unità di misura di quella che tecnicamente rappresenta l’effetto prodotto dal campo magnetico (A/m) sul corpo nel quale il campo agisce: l’induzione magnetica. Il tesla è addirittura volt per secondo diviso metro quadro (Vs/m^2). Potresti anche qui chiederti: "cosa c’entrano i volt ed i secondi con i magneti permanenti?"
Ma, secondo te, quali dovrebbero essere le grandezze con cui trattare i magneti permanenti?
Reinventare l’elettromagnetismo non è facile. Quindi è meglio cercare di capire il modo e le grandezze che i fisici hanno adoperato per affrontarne lo studio.

Il campo magnetico (A/m) e l’induzione magnetica (T) sono legati tra loro da una legge di causa-effetto, tramite una grandezza ulteriore, caratteristica del mezzo, chiamata permeabilità magnetica. La quale si misura addirittura in ohm per secondo (detto henry (H)) diviso metro, quindi henry diviso metro (H/m).
Ma a me non interessa tutta questa matematica, dirai.: voglio sapere come si calcola la forza magnetica.
Ci siamo quasi, anche se si tratta solo delle basi da cui partire.

Se hai un magnete una cui superficie piana di area S è affacciata ad un'altra superficie S parallela di materiale magnetico quale il ferro, e se il magnete produce nel volume d’aria che separa le due superfici, un’induzione di B tesla costante, la forza di attrazione tra il magnete ed il ferro è calcolabile dividendo per due il prodotto del quadrato dell’induzione magnetica B ( V s/m2) per la superficie S (m2) diviso la permeabilità magnetica dell’aria (H/m); oppure dividendo per due il prodotto del quadrato del campo magnetico (H (A/m)) per la superficie S(m2) per la permeabilità magnetica(H/m).
Qui potrei farti vedere svolgendo il calcolo con le unità di misura dette, trovi proprio dei newton.
Ma tu odi la matematica quindi devo fermarmi qui.
Ti direi anche di guardare questo nostra pagima http://www.electroportal.net/vis_resource.php?section=Lezio&id=129
Ma c’è anche qui un po’ di matematica.

[alfredo85]

Guarda se ti va bene questo:
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/hframe.html
segui "Electricity and Magnetism" / "Magnetic Fields"/ ecc.

molte grazie per l'interessamento ma già visto

[alfredo85]

alfredo85,
ho letto parzialmente le pagine di wikipedia, ma è chiaro che hai fatto una notevole confusione sulle grandezze.
Avrei voluto segnalarti un link sul nostro sito, ma non l' ho fatto perché l’ hai già visto quattro giorni fa e non ti è servito a quanto pare. E se hai affibiato la qualifica di “ignorantoni” ai wikipediani, posso intuire quale sia stato il tuo giudizio.
Io comunque arrivo fino a lì (o qui nel caso di questo post).
Ad ogni modo riprovo a dirti qualcosa. Non so se ti servirà. Senz'altro è meno di quel che cerchi o speri di trovare, ma tabelline facili facili che risolvano e semplifichino tutto in questo campo non ne conosco. Io faccio ora solo il possibile per chiarire (spero...) i concetti confusi che ti sei fatto.

Una qualsiasi forza, che sia magnetica, gravitazionale, elettrica, o nucleare, nel sistema SI ha un'unica unità di misura: il newton (N). Le grandezze che si misurano in A/m o T non sono forze ma, rispettivamente, campo magnetico ed induzione magnetica.
Nell'elettromagnetismo l'ampere (A) è anche l'unità di misura di quella che si chiama forza magnetomotrice.
L' A/m (non Am, che nemmeno esiste, se non come errore ortografico) è anche detto forza magnetomotrice per unità di lunghezza.
Nonostante il nome, non è un forza fisica, la quale, come detto, si misura in newton. Così come forza elettromotrice, che non è una forza fisica e non si misura in N, come saprai, ma in V.
Purtroppo il nome è quello che è, ma non bisogna fare confusione.
L' intensità di corrente è infatti la causa del campo magnetico, per questo ha quel nome. L'elettromagnetismo e le sue applicazioni sono partiti proprio da questa constatazione.
A dire il vero la forza magnetomotrice è, più spesso tecnicamente, un multiplo della effettiva corrente che genera il campo magnetico, multiplo che è dato dal numero completo di rotazioni fatte dalla corrente stessa, cioè dal numero di spire. Quindi spesso si parla di amperspire per la forza magnetomotrice, cioè ampere moltiplicato il numero di spire. Ma dal punto di vista dell'unità di misura fisica del sistema SI, sempre e solo ampere sono, poiché il numero di spire è un numero puro, non ha una dimensione fisica.

Tu ti chiedi cosa c'entrano gli ampere con i magneti permanenti?

Beh, non sono in grado di svolgere qui una teoria sui magneti permanenti, ma posso dirti che si dimostra che il magnetismo da essi prodotto è dovuto alle correnti molecolari, unitamente al particolare orientamento delle molecole del magnete.

Il tesla (T) invece è l’unità di misura di quella che tecnicamente rappresenta l’effetto prodotto dal campo magnetico (A/m) sul corpo nel quale il campo agisce: l’induzione magnetica. Il tesla è addirittura volt per secondo diviso metro quadro (Vs/m^2). Potresti anche qui chiederti: "cosa c’entrano i volt ed i secondi con i magneti permanenti?"
Ma, secondo te, quali dovrebbero essere le grandezze con cui trattare i magneti permanenti?
Reinventare l’elettromagnetismo non è facile. Quindi è meglio cercare di capire il modo e le grandezze che i fisici hanno adoperato per affrontarne lo studio.

Il campo magnetico (A/m) e l’induzione magnetica (T) sono legati tra loro da una legge di causa-effetto, tramite una grandezza ulteriore, caratteristica del mezzo, chiamata permeabilità magnetica. La quale si misura addirittura in ohm per secondo (detto henry (H)) diviso metro, quindi henry diviso metro (H/m).
Ma a me non interessa tutta questa matematica, dirai.: voglio sapere come si calcola la forza magnetica.
Ci siamo quasi, anche se si tratta solo delle basi da cui partire.

Se hai un magnete una cui superficie piana di area S è affacciata ad un'altra superficie S parallela di materiale magnetico quale il ferro, e se il magnete produce nel volume d’aria che separa le due superfici, un’induzione di B tesla costante, la forza di attrazione tra il magnete ed il ferro è calcolabile dividendo per due il prodotto del quadrato dell’induzione magnetica B ( V s/m2) per la superficie S (m2) diviso la permeabilità magnetica dell’aria (H/m); oppure dividendo per due il prodotto del quadrato del campo magnetico (H (A/m)) per la superficie S(m2) per la permeabilità magnetica(H/m).
Qui potrei farti vedere svolgendo il calcolo con le unità di misura dette, trovi proprio dei newton.
Ma tu odi la matematica quindi devo fermarmi qui.
Ti direi anche di guardare questo nostra pagima http://www.electroportal.net/vis_resource.php?section=Lezio&id=129
Ma c’è anche qui un po’ di matematica.

che dire.... ammazza aho!! grazie admin, tu sei l'esempio, anzi la stessa incarnazione del significato della parola forum, una risposta chiara, esauriente, ironica quel tanto che basta; mi ci vorrà qualche giorno per digerire tutta sta roba ed applicarla al mio problema e qualcosa in più per digerire il link però sono molto soddisfatto, grazie... e spieghi pure bene

[alfredo85]

[..].

ciao, siccome mi è parso di capire che qua è tutto un gioco di flussi di elettroni in entrata e in uscita dai due poli, mi chiedo se per la forza attrattiva vanno bene tutte quelle formulette che mi hai gentilmente fornito, per la forza repulsiva la forza che ottengo dalle formulette la devo raddoppiare visto che ho lo "scontro" tra due flussi in uscita? o l'unica cosa che si scontra è il mio neurone solitario contro la parete cranica?

Grazie

[admin]

è tutto un gioco di flussi di elettroni in entrata e in uscita dai due poli,

non c'è alcun flusso di elettroni. Un flusso di elettroni è una corrente elettrica; il flusso magnetico non è costituito da particelle materiali.
Le formulette che ti ho fornito vanno bene per il caso che ho specificato: superfici piane affacciate (e vicine aggiungo).
Calcolare le forze in altre situazioni è estremamente complicato. E si può fare solo conoscendo molto bene la fisica ed altrettanto la matematica. Io non so ad esempio scendere nei particolari del calcolo che segue grosso modo le indicazioni generali del link che ti avevo dato. Tanto per averne un'idea dai un'occhiata a wikipedia:
http://it.wikipedia.org/wiki/Magnete#Forza_magnetica_tra_due_superfici_vicine