Campi elettro-o-magnetici e altri campi "strani"

[Theremino]

Avrei una domandina che mi gira in testa da tempo e nessuno mi ha mai chiarito.

Esistono campi elettromagnetici composti dal solo campo elettrico o solo quello magnetico? La domanda è più sottile di quel che sembra... So bene che per ottenere un campo magnetico posso prendere un solenoide e alimentarlo con tensione sinusoidale (e magari aggiungere un foglio di alluminio o di rame che schermi ogni residuo di campo elettrico uscente dalle spire del solenoide). E so anche che per ottenere un campo elettrico potrei usare un generatore di alta tensione alimentato da tensione sinusoidale, un po' come voleva fare Tesla quando progettava di fulminare insetti e vermi con i suoi trasferimenti di energia.

A questo punto nell'etere (si fa per dire) viaggia un'onda elettro-magnetica composta dal solo campo magnetico oppure dal solo campo elettrico?

E in questo caso il loro nome più appropriato sarebbe "onda elettrica" e "onda magnetica"?

E quindi come corollario possono esistere "onde radio" puramente magnetiche o puramente elettriche. E quindi anche radiotrasmettitori e ricevitori "magnetici", nonché radiotrasmettitori e ricevitori "elettrici". I quali dovrebbero comunicare solo con apparecchi dello stesso "genere" e non con quelli del "genere" opposto.

E dovrebbero anche esserci differenze sia nella propagazione dei segnali che nella efficienza delle antenne a seconda del loro "genere", o del rapporto tra quantità di campo elettrico e quantità di campo magnetico che le caratterizza.

E non dovrebbe esistere allora anche un parametro di "magneticità" per le onde radio? Tale da poter dire ad esempio "il mio trasmettitore radio emette onde con il 70% di magneticità" ?

E perché questi "generi" sono solo due e non tre... Sono queste le vere domande che mi facevo da piccolo e mi faccio ancora adesso. Le altre Kirchhoff, Laplace ecc.. sono solo banali calcoli.

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E, già che ci siamo, avrei anche un'altra domandina che mi rode da sempre:

Domanda: Se faccio girare una trottola si crea una forza centrifuga, ma cosa vuol dire "girare"?
Risposta: Ma che domanda stupida! Vuol dire che ruota!

Domanda: Si ma rispetto a cosa?
Risposta: Rispetto agli oggetti che sono intorno, rispetto alla stanza in cui si trova.

Domanda: Si ma la stanza e tutta la terra stanno già girando, e quindi il loro girare si somma o si sottrae al girare della trottola.
Risposta: Giusto, per dirla meglio la rotazione si misura rispetto alle "stelle fisse".

Domanda: Esistono delle stelle fisse? Da quel che ne so le stelle corrono come pazze in tutte le direzioni e lo spazio "vuoto" corre anche lui. E quindi la forza centrifuga è causata dal movimento o dallo star ferme delle stelle? Se le stelle ruotassero e la trottola stesse ferma si creerebbe ugualmente la forza centrifuga sulla trottola?
Risposta: ???

Domanda: E cosa è che collega la mia trottola alle "stelle fisse" un campo centrifugetico?
Risposta: ???

[elfo]

Domanda: Se faccio girare una trottola si crea una forza centrifuga

Credo che per ripsondere occorra definire cosa si intende per "forza centrifuga"
Prova a guardare cosa scrive Elon Musk (quello di SpaceX ed altro) sulla gravita' ed - indirettamente - sulla forza centrifuga nel paragrafo "Gravity Never Stops".

http://www.spacex.com/news/2015/12/21/b ... hts-launch

[EcoTan]

E quindi la forza centrifuga è causata dal movimento o dallo star ferme delle stelle?

Questa domanda (a differenza, scusami, della pretesa che un singolo campo si propaghi con velocità finita) mi pare fondata, e infatti già presente nella storia della scienza (Mach e altri).
Per fare quadrare il tutto occorre passare allo spaziotempo di Einstein, ammesso che quadri.

[Theremino]

Cosa intendo con forza centrifuga? Una forza molto concreta e verificabile, se la trottola è bagnata le gocce d'acqua schizzano tutto intorno, altrimenti stanno li dove sono. E grazie per lo spaziotempo, probabilmente è la spiegazione migliore anche se non la capisco, ma credo di essere in buona compagnia... Invece la "pretesa che un singolo campo si propaghi con velocità finita" non mi corrisponde a niente di quello che ho scritto, mi spieghi per piacere da quale mia frase desumi questa "pretesa"?

Comunque quella della trottola è solo una buffa storiella, il vero centro di questo thread è la esistenza o no di onde elettro-magnetiche che siano puramente elettriche o puramente magnetiche. E tutte le conseguenze che ne deriverebbero.

[Ianero]

Il solo campo elettrico esisterebbe solo nel caso avessi una carica ferma in una posizione da un tempo infinitamente remoto.
In altre parole la risposta reale alla domanda se esistono onde di solo campo elettrico o magnetico nello spazio è no.
Onda significa che che c'è un campo che varia la sua fase nel tempo e nello spazio, questo implica l'esistenza anche dell'altro (termini di accoppiamento eq. di Maxwell).

[Ianero]

Seconda parte:

Domanda: Se faccio girare una trottola si crea una forza centrifuga, ma cosa vuol dire "girare"?

Vuol dire possedere un momento angolare.

Domanda: Si ma rispetto a cosa?

Esattamente per questo motivo il momento angolare ha bisogno di un polo per essere definito univocamente.

Risposta: Giusto, per dirla meglio la rotazione si misura rispetto alle "stelle fisse".

Neanche, le stelle non sono fisse.

I moti (rotatori o di traslazione che siano) non sono assoluti, sono relativi rispetto a riferimenti che scegli.

PS: la forza centrifuga non è una forza reale (la centripeta lo è), quella che tu chiami forza centrifuga è solo inerzia.

Spero di essere utile

[Theremino]

Graziee!!! Questo è davvero un primo passo nella giusta direzione. Quindi un campo elettromagnetico "dovrebbe" sempre essere composto da qualcosa come uguali quantità di campo magnetico e campo elettrico. Ma purtroppo questo non coincide con la sperimentazione, faccio un esempio:

Preparare due trasmettitori di onde elettromagnetiche
* Il primo è un solenoide percorso da corrente sinusoidale
* Il secondo è una piastra alimentata con alta tensione sinusoidale

Preparare due ricevitori di onde elettromagnetiche
* Il primo è un solenoide collegato al primo canale di un oscilloscopio
* Il secondo è una piastra conduttiva collegata al secondo canale dell'oscilloscopio

Si può verificare che:
* Accendendo solo il primo trasmettitore questo viene ricevuto con più forza dal primo ricevitore
* Accendendo solo il secondo trasmettitore questo viene ricevuto con più forza dal secondo ricevitore

Non riesco a spiegarmelo in altro modo che con l'esistenza di campi elettromagnetici di due tipi (e eventualmente di tutte le vie di mezzo).

[Theremino]

Lasciamo perdere la trottola... La vera domanda è quella sui campi elettro-o-magnetici.

[elfo]

Cosa intendo con forza centrifuga? Una forza molto concreta e verificabile, se la trottola è bagnata le gocce d'acqua schizzano tutto intorno, altrimenti stanno li dove sono

Guarda questo esempio tratto (cito a memoria) dal libro di Rosetta Zan Difficoltà in matematica. Osservare, interpretare, intervenire.

La Zan scrive che se chiedi agli studenti di:

- disegnare la traiettoria del proiettile in uscita al fucile qui sotto, disegnano una spirale
- calcolare - dati i parametri iniziali - la posizione del proiettile (una volta uscito dalla canna) in un certo istante, calcolano la posizione "giusta"

Cosa intendi per "schizzano tutto intorno"?
In che direzione "schizzano" le gocce?

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[Ianero]

E' la geometria dei campi elettromagnetici ad essere differente, ma la natura del campo è sempre la stessa: elettromagnetica.

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