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Titolo: Monopoli magnetici

Ciao,
 
 
leggevo che se abbiamo una barretta di calamita con i suoi poli N/S e poi spezzettiamo detta barretta in pezzi più piccoli, avremo sempre dei pezzettini con un polo positivo ed uno negativo e per quanto si possa continuare a dividere la calamita in pezzi sempre più piccoli, non si riuscirà mai ad avere un pezzettino che abbia un solo polo, ci sarà sempre un + ed un - .
Domanda : ma l'elettrone che ha una <sola> carica negativa perché non lo si può considerare un monopolo magnetico ?
 
saluti
condor


Direi che il motivo è che se l'elettrone è fermo allora non interagisce con i poli del magnete e quindi non ha proprietà magnetiche. E infatti nei casi statici il campo elettrico e quello magnetico sono distinti. 
 
Davide

 Domanda : ma l'elettrone che ha una <sola> carica negativa perché non lo si può considerare un monopolo magnetico ?
Partiamo da cosa sarebbe un monopolo magnetico. Corrisponderebbe al 
concetto di carica elettrica (monopolo elettrico). Così come una carica 
elettrica puntiforme  è soggetta ad una forza in un campo elettrico 
uniforme, un monopolo magnetico sarebbe soggetto ad una forza se in 
presenza di un campo magnetico uniforme. Da notare che i dipoli 
(elettrici e magnetici) non sono soggetti a forze nelle stesse 
situazioni (occorre un gradiente del campo per dar luogo a forze).
Con campi statici, le cariche rispondono a campi elettrici e i monopoli 
magnetici a capi magnetici.
 
Pertanto, un elettrone con carica negativa, anche se dotato di momento 
magnetico (causa la presenza dello spin) non possiede un monopolo 
magnetico (un campo magnetico uniforme non genera forze sull' elettrone).
 
Giorgio

 magnetico (un campo magnetico uniforme non genera forze sull' elettrone). 
 
Ma si orienta, allineando lo spin con la linea del campo?
Ma ciò non può voler dire che è un piccolo dipolo (vedi sopra), magari il magnete elementare?
 
Luciano Buggio

 Ma ciò non può voler dire che è un piccolo dipolo (vedi sopra), magari il magnete elementare?
 
Certamente allo spin nel caso dell' elettrone è associato un momento (di 
dipolo) magnetico.
 
Giorgio
 

 Giorgio

 Solo dall'istante un cui la barretta si allinea?
...
 
 
In un campo non uniforme se il momento non è ortogonale al campo c'e' 
sempre una forza. In generale (per disposizioni generiche del dipolo in 
un campo non uniforme) c'è sia una forza che accelera il dipolo, sia un 
momendo della forza che lo accelera angolarmente.
 
Giorgio

 Giorgio

mi fate un esempio di campo magnetico "uniforme" che non sia quello
della Terra? Intendo qualcosa di reale, tipo: "vicino ad X, fatto così e
così, c'è uno spazio di cm 1x1x1 di campo uniforme"

 così, c'è uno spazio di cm 1x1x1 di campo uniforme"
 
All'interno di un solenoide a spire in cui passi una corrente costante. 
Più lungo è il solenoide, più fitte le spire e più al centro sta il 
campine, più uniforme è il campo magnetico.
 
Giorgio

Il giorno domenica 1 maggio 2022 alle 08:35:03 UTC+2 
Giorgio Pastore ha scritto:

grazie, ma quanto dev'essere grande il solenoide per avere 1 cm cubo
"perfettamente" uniforme? A buon senso l'intensità dovrebbe comunque
decrescere andando verso l'asse centrale del cilindro interno del solenoide
 
qui si vede una bobina a spire molto aperte che sembra confermarti
http://www.openfisica.com/fisica_ipertesto/openfisica4/campo_bobina.php
 
tu dici che se io facessi penzolare il granellino di ferro di cui in
https://groups.google.com/g/it.scienza.fisica/c/BCDMRp6yZ3s
 
nella zona centrale di quella bobina posta in verticale si riuscirebbe ad evitare 
che venga attratto dai fili per buona parte della sezione circolare? 
 
E se tenessi la bobina orizzontale col granellino penzolante attraverso
le spire (assai rade) questo non verrebbe attratto verso uno dei due poli?
Questo caso mi confonde: come sarebbe la polarità indotta nel franello?
Come quella del solenoide, direi, ma allora il granellino dovrebbe tentere
a ruotare ... è un bel casino (almeno per me)

 le spire (assai rade) questo non verrebbe attratto verso uno dei due poli?
 
No, se il campo è sufficientemente uniforme.
Se vuoi divertirti puoi provare. Io sospetto che per misure affidabili 
occorra non poca abilità sperimentale.
 
Giorgio

 della Terra? 
 
Hai delle idee per lo meno strambe a dire che il campo magnetico 
terrestre e` uniforme (virgolette o no non ha importanza) e a cercare 
degli esempi di campi magnetici statici uniformi.
 
I campi magnetici uniformi non possono esistere (basta saper leggere le 
equazioni di Maxwell). Si possono approssimare, bisogna specificare la 
precisione che si desidera. Ovviamente da bravo rivoluzionario della 
fisica ora dirai "ma su tutti i libri c'e` scritto campo magnetico 
uniforme" e quindi tutti i libri sono sbagliati :-)
 
Per ottenere dei campi approssimativamente uniformi, e si puo` calcolare 
quanto, ci sono due o tre modi possibili. Uno te l'ha detto Giorgio, 
solenoide uniforme e lungo.
 
Un'altra possibilita` sono le bobine di Helmholtz, e tutte le 
derivazioni, sia rotonde che quadrate, ad esempio le bobine di Maxwell, 
quelle studiate da Merritt, Rubens e tanti altri (ad esmepio 
interessante il sistema a tre bobine di Wang She Zhang). Ho addirittura 
visto un sistema a 8 bobine, con una zona di uniformita` intorno allo 
0.1% per una distanza dal centro di 0.5R, dove R e` il raggio delle bobine.
 
Infine l'ultima possibilita` di cui ho solo sentito parlare e` quella di 
usare magneti permanenti che gli autori si sono costruiti raffreddando i 
materiali a 30K perche' quelli commerciali avevano campi molto diversi 
da un punto all'altro. Direi che non sia un sistema casalingo :-)
 
Il mio suggerimento sarebbe di studiare bene l'argomento, ma so che 
tanto non lo farai.
 
PS: Se vuoi un campo uniforme controllato devi anche cancellare quello 
naturale (terrestre) che varia nel tempo, sia a lungo che a breve periodo.
 
PPS: L'intensita` di campo magnetico che si genera con bobine in aria e` 
decisamente piccola, bisogna progettare bene gli esperimenti per avere 
risultati significativi. Direi che non si arrivi al millitesla.
-- 
 
Franco
 
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

 risultati significativi. Direi che non si arrivi al millitesla. 
 
me ne rendo conto e quindi dicevo a Pastore che io potrei partire solo da un 
test dettagliato preparato da esperti,
ma io qui volevo solo far notare che le ipotesi di Buggio non sono verificabili
sarebbe come voler mantenere un leveraggio in una posizione instabile,
un po' di campo c'è sempre e succederebbe come con la leva che cade
da una parte o dall'altra
 

 occorra non poca abilità sperimentale. 
 
bisognerebbe partire da un esperimento esattamente descritto
lo si rifà e si verifica se si batte pari e poi pian-piano lo si modifica-adatta a nuovi 
scopi: test del genere li ho fatti, e con qualche sorpresa 

 Giorgio

 Vale anche qui, come mi hai scritto tu, che più le linee son parallele più il campo è uniforme? 
 
perchè non dici a cosa ti serve questa informazione?
perchè non dai "misure"? cosa significa "estesissima"?
io dispongo di un magnete trapezoidale 64x54xh60mm (circa): ti basterebbe?
(ma perdo tempo solo per scopi nobili io :-)  )
 
considera che al centro l'intensità è molto più bassa che hai bordi
io feci un test molto dettagliato con un magnetino 20x20 e risultò che
al centro l'intensità di attrazione di un granulo di ferro diminuisce
fortemente con la distanza, a suo tempo lo vedesti di certo:
https://digilander.libero.it/gino333/misuremagnete.jpg
 
 
se il 64x54xh60mm circa non basta potrei riscostruire il 100x100mm
che vedi in basso a sinistra e rifare le misure a varie quote al centro
https://digilander.libero.it/gino333/magneti.jpg
 
nota come cambiano le misure usando il fil di ferro in verticale
per questo tipo di sensore al centro hai 9 al centro a 2mm di distanza 
e 7,6 al centro a 10mm
magari ti compri un sensore di Hall e provi da solo, 
oppure me lo regali e vedo che succede
 
la fisica è bella se consente esperimenti, altrimenti è cultura
(e la cultura fine a se stessa è sinonimo di decadenza)

equazioni di Maxwell).
 
Questa affermazione (categorica, senza specificare condizioni) mi
perplime assaj. Invece i campi elettrici uniformi possono esistere?
Ciao

 considera che al centro l'intensità è molto più bassa che hai bordi 
(cut)
 
Come fai a dire una cosa del genere?
Tu hai misurato l'intensità del campo?
Si induce dalla tua affermaizone ciò che  il campo è tanto più intenso quanto meno parallele e più divaricate sono le linee.
Non è assurdo?
 
Luciano Buggio

 I campi magnetici uniformi non possono esistere  (cut)
 
Concordi col fatto che tanto più uniformi sono tanto meno attraggono?
 
Luciano Buggio

 Non è assurdo? 
 
è cosa nota
comunque tu hai guardato 
https://digilander.libero.it/gino333/misuremagnete.jpg
  ?
 
guarda anche l'ultimo dei tre test in 
https://digilander.libero.it/gino333/bobinex.jpg
 
vedrai che anche in quel test l'effetto è maggiore ai bordi del magnete;
se il filo si muove nel centro addirittura la tensione va a zero perchè, anche se parte
del filo passa sul bordo, trova il campo diviso in direzioni opposte le quali generano
tensioni opposte (come mostra lo stesso test) 

 > decrescere andando verso l'asse centrale del cilindro interno del solenoide
 
leggo all'inizio di pag 9 di 
http://web2.ba.infn.it/~depalma//lezioni/ampere_gauss.pdf
 
* il campo esterno è nullo 
* il campo all’interno, diverso da zero, è parallelo all’asse. 
* punti equidistanti radialmente dall’asse, devono avere lostesso valore di B. 
 
a me sembra che il terzo asterisco confermi ciò che supponevo,
oppure ho capito male?

 oppure ho capito male?
 
 
Nel caso ideale il campo all' interno è uniforme (lo stesso 
dappertutto). Nelle situazioni reali (
p.es
. se le spire non sono molto 
fitte) ci sarà una dipendenza dalla distanza dalle "pareti". Controllare 
questa differenza tra teorie e situazioni concrete è al cuore 
dell'attività del fisco sperimentale.
 
Giorgio

 oppure ho capito male?
 
Non hai letto tutta la pagina. Quelle sono considerazione geometriche, 
qualitative. Se vai dopo la figura 11 c'e` il conto del campo dentro al 
solenoide, e in fondo c'e` scritto che il campo dentro al solenoide e` 
*uniforme*, a qualunque distanza dall'asse ha lo stesso valore.
 
Il buon senso non funziona :(


 dell'attività del fisco sperimentale.
 
A volte scappano errori di battitura esilaranti.
Ovviamente era il *fisico* sperimentale: i solenoidi non mettono le mani 
nelle tsche degli italiani!
 
Giorgio

 *uniforme*, a qualunque distanza dall'asse ha lo stesso valore. 
 
 
Il conto non so leggerlo. Leggo:
"Conclusione:  il  campo  all’interno  di  un  solenoide  ideale  è  uniforme  e  costante,  
parallelo all’asse del solenoide e con verso fissato dalla regola della mano destra. 
per la verità non parla di distanza dall'asse.
Certamente in prima battuta lo interpreterei come l'interpreti tu (anche se lo trovo 
contrario al buon senso), comunque pare che tu non contesti la mia interpretazione 
della frase che apre la pag.11, in tal caso l'autore si autocontraddice.
La "qualitatività" non è una scusa: se B è identico ovunque lo si può dire 
benissimo in parole così come ho fatto io or ora.
 
Una domanda: perchè dice  "uniforme e costante", c'è differenza o è una ridondanza?
 

 Una domanda: perchè dice  "uniforme e costante", c'è differenza o è una ridondanza? 
 
In genere uniforme si riferisce allo spazio, costante al tempo. Si usa 
anche costante per dire che quando si va da 2 cm a 3 cm dall'asse il 
campo rimane lo stesso. In quel caso si fa riferimente a una funzione 
costante.
