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sabato 15 dicembre 2012

SORGENTI DEL CAMPO H

Il campo elettrostatico presenta poli, nel senso che le sue linee di forza sono aperte e si originano dalle cariche o terminano su queste. Questa caratteristica viene rappresentata dalla seguente legge di Gauss:
L'assenza di poli magnetici viene rappresentata da:
Applicando l'operatore divergenza ad ambo i membri di B=µ0(H+M), poichè la divergenza di B è nulla, abbiamo:

Consideriamo un magnete permanente (cioè non ha bisogno di correnti libere per mantenere la magnetizzazione). Supponiamo che il magnete sia un cilindro e sia magnetizzato lungo il suo asse, che denominiamo con l'ascissa x; il vettore M diretto lungo x sarà:
Introduciamo una densità di poli magnetici ρdefinita come:
avremo:
Se analizziamo l'andamento di tale densità con x possiamo capire che il campo H ammette dei poli situati sulle estremità del cilindro considerato e dove risulta non nulla la divergenza di M. In assenza di correnti libere, J=0, il vettore H soddisfa le relazioni:
in analogia con:
Quindi i campi sono conservativi e sono generati da poli positivi (divergono le linee del flusso) o negativi (convergono le linee del flusso). I poli magnetici sono sorgenti del campo H e non del campo B.
In riferimento alla figura, poichè M presenta una discontinuità in corrispondenza delle estremità del cilindro magnetizzato, queste costituiranno un polo negativo, detto polo sud (a sinistra) e un polo positivo, detto polo nord (a destra). Queste linee di flusso sono simili a quelle del campo elettrico E generate a distribuzioni di carica di segno opposto separate da una certa distanza, cioè a quelle di un dipolo elettrico.
Il campo H prodotto dalla magnetizzazione del materiale punta nel verso opposto a quello del vettore M all'interno del materiale, per questo motivo il campo H interno al magnete è detto campo demagnetizzante. All'esterno del materiale, M è nullo ed i campi B e H sono legati tra loro da una relazione di proporzionalità attraverso il coefficiente µ0, quindi le linee di forza di questi due vettori all'esterno del materiale sono identiche. Quindi le differenze tra B e H sono presenti solo all'interno del materiale, dove B è proporzionale ad H + M, attraverso il coefficiente µ0.

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