Spieghiamo cos'è il magnetismo e qual è la storia di questo fenomeno. Inoltre, il suo rapporto con l'elettricità e le sue applicazioni.
Cos'è il magnetismo?
Quando si parla di magnetismo oenergia magnetica, ci riferiamo ad una delle due componenti della radiazione elettromagnetica (assieme all'elettricità) che si manifesta attraverso forze attrazione o repulsione tra alcuni tipi di materiali e un campo di energia magnetica (campo magnetico).
Mentre tutte le sostanze sono influenzate dal magnetismo, non tutte lo fanno allo stesso modo. Alcuni materiali, come certimetalli ferromagnetico (soprattutto ferro, nichel, cobalto e suoi leghe) sono particolarmente inclini ad esso e quindi possono costituire magneti. Alcuni di essi possono essere di origine naturale ed altri di origine artificiale, ad esempio, come conseguenza dell'azione dell'elettricità su determinati materiali (elettromagneti).
La maggior parte dei magneti sono dipoli magnetici: hanno un polo positivo e un polo negativo. Ciascuno di questi poli esercita una forza su altri magneti, o metalli ferromagnetici che trovano nella loro area di azione, secondo una legge che afferma che poli simili si respingono, mentre gli opposti si attraggono.
Questi dipoli possono verificarsi su scala macroscopica (ad esempio, nel pianeta Terra vi è un polo Nord e un polo Sud, ciascuno dei quali esercita un'influenza magnetica che consente il funzionamento delle bussole) o microscopica (ad esempio, nell'orientamento di alcuni molecole organico a causa dicarica elettrica il suo atomi). E queste forze del magnetismo giocano un ruolo importante tra le forze elementari della natura.
Quindi, ci sono materiali diamagnetici (debolmente magnetici), paramagnetici (moderatamente magnetici) o ferromagnetici (altamente magnetici).
Storia del magnetismo
L'essere umano ha conosciuto il magnetismo fin dai tempi antichi. I suoi effetti furono descritti nell'antichità greca da Talete di Mileto (625-545 a.C.) e altri filosofi simili, i quali notarono che alcune pietre della cittadina di Magnesia del Meandro (Asia minore) attrasse il ferro. Ecco da dove deriva il nomemagnetismo.
In qualche modo l'essere umano è riuscito a comprendere il magnetismo terrestre fin dalla tenera età, utilizzandolo nella fabbricazione di bussole verso il XII secolo, prima dell'emergere come tale del scienze che si sarebbero poi dedicati allo studio di questo fenomeno.
Il primo trattato propriamente formale sul magnetismo fu scritto nel XIII secolo dal francese Peter Peregrinus de Maricourt, preludio a quelli dei futuri studi scientifici di William Gilbert e soprattutto di Hans Christian Orsted, che scoprì che il magnetismo non era limitato solo ai magneti. , ma aveva uno stretto legame con il corrente elettrica.
Questo ha aperto la porta ad André-Marie Ampère, Carl Friedrich Gauss, Michael Faraday e altri inaugurarono il campo dell'elettromagnetismo, e poi James Clerk Maxwell lo determinò attraverso il suo famoso insieme di equazioni.
Elettricità e magnetismo
Magnetismo e corrente elettrica sono strettamente legati e insieme costituiscono l'elettromagnetismo, una delle forze elementari deluniverso. La manipolazione dei campi magnetici, ad esempio, attraverso il accelerazione di magneti, può generare una corrente elettrica utilizzabile, come infatti avviene in alcuni tipi di generatori.
E allo stesso tempo, facendo circolare una corrente elettrica attraverso determinati tipi di metalli, possono essere trasformati in elettromagneti e fatti attrarre determinati metalli o materiali ferromagnetici.
Questa relazione si basa sulla natura atomica dei materiali, in cui elettroni (-) dall'orbita più lontana del nucleo dell'atomo (+) può essere strappato o trasferito da una molecola all'altra, generando così un flusso elettrico (corrente) e polarizzando il tutto, cioè inclinando la carica elettrica su uno lato (polo negativo) e lasciandone un altro con meno carica (polo positivo).
Applicazioni del magnetismo
Il magnetismo è stato impiegato dal umanità per molto tempo. L'invenzione della bussola e il suo utilizzo per orientarsi (segnando la direzione fissa del Nord del pianeta) risale a centinaia di anni fa ed è stata fondamentale nello sviluppo della navigazione e nell'esplorazione del mondo.
D'altra parte, i magneti di grandi dimensioni vengono utilizzati nel industria della produzione di energia elettrica, in medicina (ad esempio, esami di risonanza magnetica), in ingegneria (sviluppo di motori, conduzione e immagazzinamento di cariche elettriche, ecc.) e, soprattutto, nella elettronica.
Il informatica, ad esempio, dipende in larga misura dall'uso del magnetismo per la registrazione di informazione, combinandolo con la corrente elettrica e la conoscenza dei semiconduttori.