Introduction to Magnetism

An introduction to magnetism

Abbiamo imparato qualcosa sulla gravità,

Abbiamo imparato qualcosa sull'elettrostatica,

E adesso è ora di imparare un po una nuova

forza fondamentale dell'universo.

E probabilmente questa è quella che ci è più vicina,

dopo la gravità.

SI tratta del magnetismo.

Magnetismo

Qual è l'origine di questa parola?

Beh, credo che molte civiltà, ma non sono uno storico

abbiano trovato della magnetite, ovvero degli oggetti

che attraggono altri oggetti ossia altri magneti.

O che attraggono perfino oggetti metallici come il ferro.

Oggetti ferrosi.

Chiamati magnetite.

Credo che questo sia il termine occidentale.

E il motivo per cui sono chiamati magneti è che

hanno preso questo nome dalla magnetite trovata vicino

alla provincia greca di Magnesia.

Magnesia.

E a dir la verità credo che gli abitanti di quel posto

fossero chiamati Magnetes

Comunque potresti andare in Wikipedia e sapere di più a riguardo

di quanto ne so io.

Ad ogni modo, adesso concentriamoci su cos'è il magnetismo.

Credo che la maggior parte di noi ne abbia perlomeno una conoscenza pratica

abbiamo giocato tutti con le calamite e abbiamo avuto a che fare anche

con le bussole.

Ma ti avverto che la comprensione di quello che è in realtà un magnete

è molto più specifica.

E credo che sia abbastanza, non credo che nessuno abbia,

possiamo capirlo matematicamente e manipolarlo e vedere

com'è collegato con l'elettricità

Infatti ti dimostreremo che la forza elettrostatica e

la forza magnetica sono in realtà la stessa cosa, viste da

diverse prospettive.

So che tutto ciò può sembrare molto

complicato.

Ma nel nostro classico mondodi Newton trattiamo questi due concetti

come due forze diverse.

Ma quello che voglio dire è che siamo in qualche modo abituati

ad un magnete allo stesso modo che siamo abituati alla gravità, e come la gravità

è abbastanza misteriosa quando si considera cos'è veramente

così è anche il magnetismo.

Detto questo, proviamo ad ottenere una conoscenza pratica

quando ci si occupa di magnetismo.

Dunque, sappiamo tutti cos'è una calamita.

Non volevo disegnarla col giallo.

Potrei disegnare il bordo di giallo.

No, non volevo che fosse neanche così.

Dunque, se questa è una calamita ha

sempre due poli.

Ha un polo nord e un polo sud

Questa classificazione è stata convenzionalmente.

Dal momento che quando la magnetite è stata scoperta,

o quando un ago è stato magnetizzato

con la magnetite, e questo ago è stato messo in un tappo di sughero

all'interno di una bacinella d'acqua, e quando l'ago ha puntato verso

il polo nord della Terra.

E' stato detto, beh, il lato dell'ago che sta puntando verso il polo nord terrestre

verrò chiamato polo nord.

E la punta dell'ago che sta puntando verso il polo sud

anzi, scusa, la punta dell'ago che sta puntando verso

il sud geografico della Terra, quello verrà chiamato

polo sud.

Si può dire anche in un altro modo, se abbiamo una calamita,

la direzione della calamita o il lato della calamita che

si orienta, se si può orientare liberamente

senza attrito, verso il nostro nord geografico, lo chiameremo

polo nord.

E l'altro lato è il polo sud.

In realtà questo è un po, ovviamente chiamiamo

la parte superiore della Terra: polo nord.

Allora, questo è il polo nord,

E chiameremo questo: polo sud.

C'è anche un'altra nozione di nord magnetico.

Ovvero dove, credo che si possa dire che è

dove punta la bussola, dove punta la punta nord di una

bussola.

In realtà, il nord magnetico si muove perché all'interno

della terra c'è fluido che si muove.

E alcune altre interazioni.

E' un'interazione molto complessa.

Ma il nord magnetico si trova circa nel Canada settentrionale.

Quindi il nord magnetico dovrebbe essere lì.

Quindi quello dovrebbe essere il nord magnetico.

E per quanto riguarda il sud magnetico, non so esattamente dove si trovi.

Ma può essere che si muova un po.

Non è sempre nello stesso posto.

Quindi si trova un po spostato dall'asse del nord e del

sud geografico.

Altra cosa un po difficile da capire.

Il nord magnetico è la posizione geografica, dove

punta il polo nord di una calamita.

Ma in realtà quello è il polo sud, se si considera la

Terra come una calamita.

Se consideri la Terra come una calamita.

Quindi se la terra fosse una grande calamita, in realtà si considererebbe

questo come il polo sud di una calamita.

E il polo sud geografico rappresenta il

polo nord della calamita.

Puoi saperne di più a riguardo se vai su Wikipedia, so che

è un po difficile.

Ma in generale, quando ci si riferisce al nord

magnetico, o il polo nord, si sta parlando

dell'area del nord geografico.

E il polo sud è l'area del sud geografico,

Il motivo per cui faccio questa distinzione è che sappiamo

che quando usiamo le calamite, come anche l'elettricità, o

l'elettrostatica, ma mostrerò una differenza fondamentale tra un po

i poli opposti si attraggono.

Quindi se questo lato della calamita è attratto dal polo nord della terra

allora il polo nord della terra, o il nord magnetico della Terra,

in realtà dovrebbe essere il polo sud della calamita.

E viceversa.

Il polo sud del mio magnete qui verrà attratto

verso il sud magnetico della Terra.

Che in realtà è il polo nord della

calamita che chiamiamo terra.

Comunque, tolgo la Terra dal discorso perché altrimenti si

rischia di fare un po confusione.

E teniamo invece solo queste barrette che ci danno una

maggiore regolarità.

Fammi cancellare questo.

Ecco fatto.

Cancellerò la mia Magnesia.

Mi chiedo se anche il magnesio, l'elemento, sia stato scoperto per prima

in Magnesia.

Probabilmente si.

Ed ho anche scoperto che il Latte di

Magnesia, che è un lassativo.

E non è stato scoperto in Magnesia, ma ha

magnesio al suo interno.

Quindi credo che la sua origine possa derivare dalla Magnesia se il magnesio

è stato scoperto in Magnesia.

In ogni caso, basta parlare della Magnesia adesso.

Ritorniamo alle calamite

Allora, se questo è una calamita, e adesso disegno un'altra calamita.

O meglio, fammi cancellare tutto.

sono andato un po fuori argomento.

Ecco.

Quindi adesso disegno altre due calamite.

Ecco una calamita, ecco l'altra calamita.

Sappiamo tutti dagli esperimenti che abbiamo fatto quando eravamo bambini, questo è

il polo nord e questo è il polo sud.

Che il polo nord sarà attratto verso il polo sud

di un'altra calamita.

E che se girassi questa calamita,

allora respingerebbe il nord, infatti due calamite che sono rivolte verso il nord

si respingono tra loro.

E quindi abbiamo questa nozione, esattamente come avevamo

in elettrostatica, che un magnete genera un campo.

Genera dei vettori attorno e se inserisci

qualcosa all'interno di un campo che può essere condizionato dal magnete,

provocherà una forza netta al suo interno.

Quindi, prima che comincio a parlare di campo magnetico, voglio

fare una grande distinzione tra magnetismo

ed elettrostatica.

Il magnetismo è sempre rappresentato nella forma di un dipolo.

Cosa significa dipolo?

Significa che ci sono due poli.

Uno nord e uno sud.

In elettrostatica, ci sono due cariche.

C'è una carica positiva e una carica negativa.

Quindi ci sono due cariche.

Ma potrebbero stare da sole.

Ci potrebbe essere solo un protone,

Non occorre che ci sia anche un elettrone

vicino.

Ci potrebbe essere solo un protone e creerebbe un campo

elettrostatico positivo.

E le nostre linee del campo rappresentano quello che una carica

positiva farebbe.

E verrebbe respinta.

Quindi non occorre che l^ ci sia anche una carica negativa.

Allo stesso modo ci potrebbe essere solo un elettrone.

E non occorre che ci sia anche un protone.

Dunque ci potrebbero essere monopoli.

Questi vengono chiamati "monopoli" quando c'è una sola carica

quando parli di elettro statistica.

Ma col magnetismo si ha sempre un dipolo.

Se prendessi questa calamita, questa qui, e se

la tagliassi in due, quasi miracolosamente, ognuna delle

due metà della calamita si trasformerebbe

in altre due calamite.

Se questo è il sud, questo sarà il nord, questo

sarà il sud, questo sarà il nord.

In realtà, in teoria, ho letto, le mia conoscenza a riguardo non è

così approfondita, ci potrebbe essere qualcosa simile ad un

monopolo magnetico, anche se ancora non

è stato osservato in natura.

Quindi, tutto quello che è presente in natura ha un dipolo.

Allora potresti continuare a tagliare questo, fino in fondo

se rimane solo un elettrone.

Ma risulta invece che perfino un solo elettrone è

un dipolo magnetico.

Genera comunque, ha comunque un polo nord e

un polo sud.

Dunque ciò che risulta è che in tutti i magneti il campo magnetico

è generato da elettroni che si trovano al suo interno.

Dalla rotazione degli elettroni e, vedi, quando si parla

di rotazione di elettroni si immagina come una palla

di cariche ruotanti.

Ma gli elettroni sono, ecco, è difficile,

gli elettroni hanno una massa.

Ma comincia a diventare sfocata nel caso essi siano

energia o massa,

Inoltre, come ruota una palla d'energia?

eccetera

Quindi diventa quasi metafisico

Perciò non voglio approfondire troppo.

E francamente, non credo che queste cose si possano intuire.

E' quasi, è un regno con cui non prendiamo

in considerazione generalmente.

Ma anche nelle calamite che si usano, il campo

magnetico è generato dalla rotazione degli elettroni al suo interno

e dai campi magnetici che si sono generati

e dal movimento degli elettroni intorno ai protoni.

Allora, spero di non averti oppresso.

Potresti chiederti, ecco, come mai a volte una barra metallica può

essere magnetizzata e a volte no?

Beh, quando tutti gli elettroni stanno andando a caso

facendo cose diverse all'interno della barra, allora non si magnetizza.

Perché la rotazione magnetica, o il magnetismo creato dagli

elettroni si annullano a vicenda,

dal momento che è casuale.

Ma se metti in linea la linea degli elettroni, e se

allinei le loro rotazioni, allora avrai una barra

caricata magneticamente.

In ogni caso, ho oltrepassato i miei dieci minuti, spero

che tutto ciò ti dia un po di conoscenza pratica di

cos'è un magnete.

E nel prossimo video, mostrerò quali sono gli effetti.

Allora, prima spiegherò come pensiamo un campo magnetico.

E poi qual è l'effetto di un campo magnetico

per un elettrone.

O meglio non un elettrone, ma una carica in movimento.

Ci vediamo nel prossimo video!