Magnetismo

Momento meccanico e momento magnetico

spira3 (18K)

La spira è rettangolare, di lati a e b e di area A. Essa è percorsa da una corrente i ed è immersa in un campo magnetico B, in modo che il momento magnetico μ formi un angolo α con le linee di campo. Sui lati b della spira agisce una coppia di forze, ognuna di intensità Fb = i b B

La distanza tra le due rette d'azione (braccio della coppia) vale a sen α

Il momento meccanico di una coppia di forze è un vettore di intensità τ uguale al prodotto forza x braccio, quindi:

τ = i b B a sen α = i A B sen α

Per una spira con un avvolgimento (N = 1), il prodotto i A è l'intensità del momento magnetico μ, quindi

τ = μ B sen α

Il momento meccanico τ è il risultato del prodotto vettoriale tra i vettori μ e B. In notazione vettoriale si ha:

τ = μ x B

Il momento meccanico è diretto perpendicolarmente al piano di rotazione della spira, verso dalla parte da cui si vede la rotazione antioraria (nel nostro caso entra nel piano della pagina). Il momento meccanico iniziale diminuisce mentre la spira ruota fino ad annullarsi nella posizione di equilibrio (in cui il braccio della coppia è zero).

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Copyleft Ludovica Battista