Dispense del corso di Elementi di Fisica della Materia - Skuola.net

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52 CAPITOLO 3. MEZZI MAGNETICI in corrispondenza di un campo nulla. Questa è la procedura standard per smagnetizzare un materiale ferromagnetico. A seconda della forma del ciclo di isteresi, si possono distinguere due classi di materiali ferromagnetici: • Materiali dolci. Essi presentano una curva di isteresi molto stretta. Sono facili quindi da magnetizzare o smagnetizzare, e presentano una pendenza della curva pressochè costante lontano dalla saturazione: sono quindi ideali per la realizzazione di elettromagneti, in quanto disattivando il campo H la magnetizzazione è pressochè annullata. • Materiali duri. Essi presentano una curva di isteresi molto larga. Sono quindi utili per la realizzazione di calamite e magneti permamenti, dato che hanno una magnetizzazione residua molto alta e pressochè uguale a quella di saturazione. In ogni materiale feromagnetico le sue proprietà magnetiche dipendono dalla temperatura. In particolare, le proprietà ferromagnetiche diventano meno marcate all’aumentare della temperatura, ed esiste una temperatura critica TC oltre la quale il materiale smette di essere ferromagnetico e diventa paramagnetico, seguendo la legge di Curie: χm = Cρ . T − TC Generalmente le temperature critiche sono dell’ordine di 10 3 K. 3.10 Esercizio campione Si consideri un filo conduttore rettilineo indefinito, percorso da una corrente i con densità costante, composto di un materiale magnetico lineare con permeabilità relativa κm,f di seziore circolare con raggio Rf. Il filo è avvolto in una guaina di materiale plastico, anche esso lineare agli effetti delle proprietà magnetiche e con permeabilità relativa κm,g. Inoltre la guaina ha raggio interno uguale a quello del filo, e raggio esterno Rg > Rf. Risolvere completamente il problema della magnetostatica nello spazio, ossia determinare i valori dei campi e delle correnti microscopiche. • Primo passo: calcolo del campo H non dipendente da correnti microscopiche, da fare in due stadi. 1) calcolo dentro il filo 2) fuori il filo.
3.10. ESERCIZIO CAMPIONE 53 • Noto H, si possono facilmente determinare i campi B e M per la linearità dei materiali. • Infine, da M si determinano le densità di corrente microscopiche. • A margine, osservare le discontinuità dei campi alle superfici di separazione tra diversi mezzi e rilevare come siano soddisfatte le condizioni di raccordo ricavate nella teoria.
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