Che cos'è il magnetismo? Definizione, esempi, fatti

Una semplice introduzione al magnetismo

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Gli antichi usavano le calamite, magneti naturali realizzati con la magnetite minerale di ferro. Infatti la parola 'magnete' deriva dalle parole greche magnetis lithos , che significa 'pietra magnesiaca' o calamita. Talete di Mileto studiò le proprietà del magnetismo tra il 625 a.C. e il 545 a.C. Il chirurgo indiano Sushruta ha utilizzato i magneti per scopi chirurgici più o meno nello stesso periodo. I cinesi scrissero del magnetismo nel IV secolo a.C. e descrissero l'uso di una calamita per attirare un ago nel I secolo. in ogni caso, il bussola non entrò in uso per la navigazione fino all'XI secolo in Cina e nel 1187 in Europa.

Sebbene i magneti fossero noti, non c'era una spiegazione per la loro funzione fino al 1819, quando Hans Christian Ørsted scoprì accidentalmente campi magnetici attorno a fili sotto tensione. La relazione tra elettricità e magnetismo è stata descritta da James impiegato Maxwell nel 1873 e incorporata in La teoria della relatività speciale di Einstein nel 1905.

Cause del magnetismo

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Allora, qual è questa forza invisibile? Magnetismo è causato dalla forza elettromagnetica, che è una delle quattro forze fondamentali di natura. Qualsiasi carica elettrica in movimento ( corrente elettrica ) genera un campo magnetico perpendicolare ad esso.

Oltre alla corrente che viaggia attraverso un filo, il magnetismo è prodotto dai momenti magnetici di rotazione di particelle elementari , come gli elettroni. Pertanto, tutta la materia è magnetica in una certa misura perché gli elettroni in orbita attorno al nucleo atomico producono un campo magnetico. In presenza di un campo elettrico, atomi e molecole formano dipoli elettrici, con nuclei carichi positivi che si muovono un pochino nella direzione del campo ed elettroni carichi negativi che si muovono nell'altra direzione.

Materiali magnetici

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I magneti si formano quando i materiali ferromagnetici o ferrimagnetici sono esposti a un campo elettromagnetico. I magneti mostrano determinate caratteristiche:

• C'è un campo magnetico che circonda un magnete.
• I magneti attraggono materiali ferromagnetici e ferrimagnetici e possono trasformarli in magneti.
• Un magnete ha due poli che si respingono come poli e attraggono i poli opposti. Il polo nord è respinto dai poli nord di altri magneti e attratto dai poli sud. Il polo sud è respinto dal polo sud di un altro magnete ma è attratto dal suo polo nord.
• I magneti esistono sempre come dipoli . In altre parole, non puoi tagliare a metà un magnete per separare nord e sud. Tagliando un magnete si ottengono due magneti più piccoli, ciascuno con i poli nord e sud.
• Il polo nord di un magnete è attratto dal polo nord magnetico terrestre, mentre il polo sud di un magnete è attratto dal polo sud magnetico terrestre. Questo può creare confusione se ti fermi a considerare i poli magnetici di altri pianeti. Perché una bussola funzioni, il polo nord di un pianeta è essenzialmente il polo sud se il mondo fosse un magnete gigante!

Il magnetismo negli organismi viventi

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Alcuni organismi viventi rilevano e utilizzano i campi magnetici. La capacità di percepire un campo magnetico è chiamata magnetocezione. Esempi di creature capaci di magnetocezione includono batteri, molluschi, artropodi e uccelli. L'occhio umano contiene una proteina criptocromica che può consentire un certo grado di magnetocezione nelle persone.

Molte creature usano il magnetismo, che è un processo noto come biomagnetismo. Ad esempio, i chitoni sono molluschi che usano la magnetite per indurire i denti. Gli esseri umani producono anche magnetite nei tessuti, che può influenzare le funzioni del sistema immunitario e nervoso.

Takeaway chiave del magnetismo

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• Il magnetismo nasce dalla forza elettromagnetica di una carica elettrica in movimento.
• Un magnete ha un campo magnetico invisibile che lo circonda e due estremità chiamate poli. Il polo nord punta verso il campo magnetico nord della Terra. Il polo sud punta verso il campo magnetico sud della Terra.
• Il polo nord di un magnete è attratto dal polo sud di qualsiasi altro magnete e respinto dal polo nord di un altro magnete.
• Tagliando un magnete si formano due nuovi magneti, ciascuno con i poli nord e sud.

Fonti

• Du Trémolet de Lacheisserie, Étienne; Gignoux, Damien; Schlenker, Michael. 'Magnetismo: Fondamenti . Springer. pp. 3–6. ISBN 0-387-22967-1. (2005)
• Kirschvink, Joseph L.; Kobayashi-Kirshvink, Atsuko; Diaz-Ricci, Juan C.; Kirschvink, Steven J.' Magnetite nei tessuti umani: un meccanismo per gli effetti biologici dei deboli campi magnetici ELF '. Supplemento di bioelettromagnetica . 1: 101–113. (1992)