Confronto tra campo elettrico e campo magnetico PDF

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Confronto tra campo elettrico e campo magnetico Affinità Vi sono molte caratteristiche che accomunano i campi in questione. Ad esempio, il campo elettrico e quello magnetico sono entrambi generati da delle forze, quella di Coulomb e quella magnetica; essi si dicono pertanto campi di forze. Le caratteristiche delle forze in questione fanno si che in entrambi i casi ci possano essere forze attrattive e forze repulsive; in un caso, infatti, esistono de tipi di cariche elettriche, e null’altro due poli magnetici; cariche dello stesso segno si respingono, così come avviene per i poli dello stesso tipo. La forza elettrica, così come quella magnetica, può essere indotta, cosicché corpi scarichi possono essere elettrizzati e caricarsi (per strofinio, per induzione o per contatto) nel primo caso, e diventare magneti indotti (grazie alla magnetite) nel secondo. Abbiamo visto, inoltre, che per entrambi si può parlare di linee di campo per descrivere appunto il campo generato.

Differenze Vi sono anche degli aspetti molto importanti che differenziano i due fenomeni. Ad esempio, nel caso della magnetizzazione di un corpo ferro magnetico non vi è alcun passaggio di poli magnetici dalla calamita al corpo; il semplice contatto della magnetite con esso fa si che anche quest’ultimo diventi un magnete indotto. Quando elettrizziamo un corpo scarico, ad esempio per contatto con uno carico, invece, vi è una distribuzione di carica tra i due corpi in questione, e una parte della carica del secondo passa al primo. Inoltre, nel caso di corpi carichi elettricamente, si può verificare che un corpo sia carico positivamente o negativamente; per la magnetizzazione una cosa simile non avviene. In ogni magnete, infatti, è presente sia il polo positivo che quello negativo, e non esiste il caso in cui uno dei due sia isolato. FARADAY Michael Faraday mostrò che ponendo un filo conduttore percorso da corrente all’interno di un campo magnetico, esso può subire una forza. In questo caso, la forza che agisce sul filo è perpendicolare sia al filo, sia alla direzione del campo magnetico; il suo verso, invece, è dato anche in questo caso dalla regola della mano destra. Questa volta, si pone il pollice nel verso della corrente e le dita della mano nella direzione del campo magnetico; il verso della forza è quello uscente dal palmo.

CAMPO MAGNETICO Un campo magnetico viene generato da magneti naturali o da magneti artificiali. Questi presentano un polo nord e un polo sud inseparabili. Infatti se dividiamo un magnete, la coppia

di poli compare su entrambe le parti. Poli opposti si attraggono e poli uguali si respingono. Questi corpi possiedono la proprietà di attirare determinate sostanze. Questa caratteristica viene definita magnetismo. Le linee di forza del campo magnetico convenzionalmente si ritengono uscenti dal polo nord ed entranti nel polo sud. ELETTROMAGNETISMO Un campo magnetico con le conseguenti linee di forza, può essere generato anche per via elettrica: quando una corrente elettrica I percorre un conduttore, crea nello spazio circostante un campo magnetico (in figura sono rappresentate in blu le linee di forza di forma circolare intorno al conduttore). Si ha il vantaggio, rispetto ai magneti, di poter influire sul campo magnetico agendo sull'intensità e sul verso della corrente. SOLENOIDE SPIRA Se vogliamo che le linee di forza, distribuite come visto lungo un conduttore percorso da corrente, si combinino creando un effetto di maggior rilievo, è possibile formare con il conduttore una spira . In questo modo le linee di forza si incontrano all'interno della spira tutte con lo stesso verso e, di conseguenza, si forma un unico campo magnetico. Proseguendo in questo processo per permettere a più linee di forza di combinarsi, possono essere affiancate diverse spire, avvolgendo più volte il conduttore su se stesso. Si ottiene quello che viene chiamato solenoide o bobina. Un solenoide percorso da corrente si comporta come un magnete, con il polo nord da una parte e il polo sud dall'altra. Si ha anche il vantaggio di poter invertire la posizione dei poli, invertendo il verso della corrente.

Cos'è un'onda elettromagnetica Un elettrone immobile genera, a causa della sua carica, una forza elettrica nello spazio circostante - il campo elettrico - che diminuisce come l'inverso del quadrato della distanza. Supponiamo ora di far oscillare avanti e indietro l'elettrone: il campo elettrico nei punti circostanti viene perturbato a causa del cambiamento di distanza dall’elettrone durante la sua oscillazione. Una variazione di campo elettrico genera un campo magnetico. Queste oscillazioni del campo elettrico — e quindi anche del campo magnetico — si propagano dall'elettrone generando le onde elettromagnetiche. Un secondo elettrone, che si trovi fermo ad una certa distanza dal primo, comincerà ad oscillare non appena investito dall'onda elettromagnetica prodotta da quell'elettrone. Anche il campo elettrico del secondo elettrone, allora, verrà perturbato dalle sue oscillazioni e genererà a sua volta un campo magnetico, consentendo così la propagazione dell'onda stessa. Le dimensioni di un'onda, cioè l'ampiezza, danno una misura dell'intensità dell'onda

elettromagnetica, ovvero dell'energia del campo elettromagnetico da essa trasportata. La radiazione è, dunque, composta da onde elettromagnetiche, consistenti, cioè, nell'oscillazione concertata di un campo elettrico e di un campo magnetico. Queste onde si propagano in direzione ortogonale a quella di oscillazione. Un'onda elettromagnetica viene emessa ogni volta che una particella carica subisce un'accelerazione a causa di una qualche forza. Poiché gli elettroni sono 1000 volte più leggeri dei protoni, vengono accelerati molto più facilmente, producendo così tutta la radiazione. Se l'elettrone si muove di moto uniforme, si "trascina" dietro il proprio campo elettrico (e quello magnetico) e NON emette radiazione, ma, se subisce una brusca frenata, il campo elettromagnetico inizia ad oscillare e prosegue sotto forma di onda. La radiazione, dunque, dipende dall'accelerazione e NON dalla velocità dell'elettrone.

INQUINAMENTO ELETTROMAGNETICO L’inquinamento elettromagnetico, definito elettrosmog, non è altro che l’inquinamento determinato dalle radiazioni elettromagnetiche non ionizzanti ossia rientranti nell’intervallo di frequenze che va da 0 Hz alle frequenze della radiazione visibile (ad esempio il laser). Si tratta di una tipologia di inquinamento che potrebbe avere degli effetti dannosi sulla salute umana, oltre che creare un impatto ambientale non indifferente, dovuto alla presenza di antenne di grandissime dimensioni ormai praticamente ovunque. Il problema maggiore dell’inquinamento elettromagnetico è che rimane “nascosto” e non lo si può vedere come avviene invece nel caso dello smog. Per questo motivo desta preoccupazioni: ci sono milioni di onde che attraversano il nostro cervello ogni giorno e questo lascia un po’ di perplessità: siamo davvero sicuri che queste non abbiano alcun tipo di effetto sulla salute umana? La questione è purtroppo ancora oggi controversa: le evidenze scientifiche non esistono ma non esiste nemmeno una prova certa ed inconfutabile che queste onde non siano pericolose per il nostro cervello.

Le fonti dell’inquinamento elettromagnetico Purtroppo, come abbiamo appena accennato, al giorno d’oggi noi siamo praticamente circondati e attraversati in continuazione da onde elettromagnetiche, comprese quelle non ionizzanti. Ma da dove proviene di preciso questa forma di inquinamento e come possiamo evitare che abbia impatti (nocivi o no) sul nostro organismo? Le fonti di inquinamento elettromagnetico sono ormai moltissime e diventa praticamente impossibile non rimanerne coinvolti, anche involontariamente. In particolare, le radiazioni di questo tipo sono prodotte da:

Radar; Forni a microonde; emittenti radiofoniche; emittenti televisive; telefoni cellulari; sistemi wireless; elettrodotti.

Inquinamento Elettromagnetico da cellulare: come ridurlo L’inquinamento elettromagnetico a cui siamo più esposti al giorno d’oggi è quello prodotto dai telefoni cellulari. Visto che non ci sono evidenze scientifiche che smentiscano i rischi per la salute legati all’elettrosmog, conviene tutelarsi come si può, mettendo in atto alcune accortezze per ridurre al minimo l’impatto che il telefono potrebbe avere sulla nostra salute. Ecco alcuni consigli per un uso consapevole e meno pericoloso del cellulare: Spegnerlo sempre quando si va a letto; Evitare chiamate troppo lunghe o indossare l’auricolare; Evitare di tenere l’apparecchio a contatto con il corpo per molto tempo (es. in tasca); Spegnere l’apparecchio ogni volta che non serve.

Possibili effetti per la salute I dubbi riguardano sia gli effetti acuti, ovvero gli effetti termici a carico dei tessuti, sia gli effetti a lungo termine derivanti dall’esposizione a queste frequenze. Va ricordato che nell’uso dei telefoni mobili i tessuti più esposti sono quelli della testa dell’utente, che assorbono dal 30% al 50% della potenza emessa dall’antenna. Le conoscenze disponibili sugli effetti delle microonde spiegano come le onde elettromagnetiche, inducendo una corrente elettrica nell’acqua contenuta nei tessuti, dissipino energia trasportata sotto forma di calore, a causa delle proprietà dielettriche del mezzo. A grandi linee, i campi elettromagnetici artificiali si possono suddividere in due categorie: quelli a bassa frequenza (le cui sorgenti più comuni sono linee elettriche, impianti di trasformazione, elettrodomestici, apparecchi elettrici) e quelli ad alta frequenza (radar, impianti radiotelevisivi, stazioni radio base per la telefonia mobile, cellulari, telefoni cordless, reti Wi-fi ). «La frequenza, che si misura in cicli al secondo o Hertz, rappresenta il numero delle oscillazioni compiute dall’onda in un secondo e costituisce, insieme a intensità e durata, una delle variabili da cui dipendono gli eventuali effetti sull’uomo». INNOCUI O DANNOSI?

«I campi a bassa frequenza, che si formano ad esempio in corrispondenza di linee o apparecchiature elettriche comunemente presenti in casa o negli ambienti di lavoro, provocano un flusso di corrente nel corpo che, se molto intenso, può determinare effetti acuti e stimolare direttamente le terminazioni nervose spiega il dottor Bevitori. L’esposizione prolungata nel tempo anche a bassi livelli di questo campo magnetico (come avviene, ad esempio, per chi risiede nelle vicinanze di un grande elettrodotto o sopra una cabina di trasformazione) potrebbe comportare un aumento del rischio di sviluppare alcune patologie, prime fra tutt quelle tumorali....