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Titolo: lavoro campo

Concordo sul fatto che il campo magnetico non compie lavoro
in quanto la forza da lui esercitata è data da qvXB (carica velocità
vettor B)
ma allora mi sorge un problema:
come è possibile definire una energia associata al campo essendo
l'energia
la capacità di qualcosa di compiere lavoro (ovvero essendo il lavoro alla variazione di energia?)
se il lavoro è nullo la variazione è zero e quindi l'energi al piu è
costante per ogni punto.
Inoltre mi chiedo se il campo magnetico non compie lavoro,quando
stacco una barra di ferro
da un magnete contro chi compio lavoro se non contro il campo
magnetico?
o se vogliamo, quando con un magnete sollevo una barra di
ferro,aumentadon quindi l'energia potenziale
gravitazionale della barra, da chi attingo per fornigli tale energia?
Ringrazio anticipatamente chiunque sia in grado di fornirmi aiuto
Buon lavoro

 la capacità di qualcosa di compiere lavoro (ovvero essendo il lavoro alla variazione di energia?)
[..]
Ciao, spad,
bella domanda :-) la risposta "da manuale" dovrebbe essere:
1) il campo magnetico non compie lavoro su di una carica libera, ma se
la carica è vincolata, 
p.es
. in un conduttore, il lavoro lo compie
eccome. Esempio classico: un circuito costituito da un generatore di
corrente, due fili conduttori  ed una sbarretta conduttrice libera di
scorrere lungo i fili. Se il circuito è immerso in un campo magnetico
B, sulla sbarretta agisce una forza a) F =iL X B che fa scorrere la
barretta lungo i fili, compiendo un lavoro.
2) Il campo magnetico può compiere lavoro sui dipoli magnetici,
esercitando su di essi un momento b) M = mu X B  ed una forza c) F' - mu . grad(B) dove mu è il momento magnetico del dipolo.
E fin qui il"manuale". A me però 'sta risposta ha sempre lasciato
insoddisfatto, perchè anche a) si ricava a partire dalla forza di
Lorentz f = qv X B. Se come v consideriamo la "vera" velocità media
dei portatori di carica nella sbarretta, che ha una componente
parallela alla sbarretta ed una parallela ai fili, F viene 0 poichè
ortogonale a v. Allora dobbiamo usare solo la prima componente: ma
come accidenti fa il campo magnetico "distinguere" fra le due
componenti, esercitando una forza che dipende solo dalla prima??
Discorsi simili si possono fare per b) e c), visto che in
elettromagnetismo classico i dipoli magnetici si possono vedere come
piccole spire attraversate da corrente.
No serve obiettare che a), b) e c) sono forze magnetostatiche, e che
quando le sbarrette traslano, i magneti ruotano, ecc. usciamo da
questo ambito. Difatti la legge di Lorentz vale anche (anzi proprio)
in elettrodinamica!! Io penso invece che le leggi suddette vadano
accettate semplicemente perchè confermate dagli esperimenti, senza
cercare di ricavarle a partire dal moto "vero" moto dei portatori di
carica, altrimenti usciamo dall'ambito della meccanica classica. Ma su
questo amerei sentire il parere di qualcuno più esperto.
ciao,
deltaquattro

 ha scritto in it.scienza.fisica alle 11:56,
mercoledì 11 luglio 2007:

Questo problema ha tormentato anche me per molti anni.
Poi sono giunto ad una conclusione, spero non troppo errata:
un campo magnetico non compie lavoro su una carica in moto nel campo
(supoosto costante), ma una variazione del campo magnetico (forma,
intensità, etc) è legata ad un lavoro (positivo o negativo che sia).
Quanto stacchi una barra di ferro da un magnete modifichi sensibilmente il
campo magnetico risultante, e per far questo è necessario uno scambio di
energia (lavoro).
Esiste anche una formula generale (che ora non ricordo) che permette di
calcolare l'energia "immagazzinata" in un campo magnetico, con relative
semplificazioni per casi semplici (campo costante e limitato in un
cilindro).

 non contro il campo magnetico?
Questioni interessanti. Le risposte sono due.
1. Non ci sono soltanto le cariche: ci sono anche i momenti magntici di
spin degli elettroni, e su quelli il campo puo' benissimo fare lavoro.
Questo risponde alla seconda domanda.
2. Quello che dici e' vero per un campo statico. Ma se il campo
magnetico varia produce un campo elettrico indotto, che e'
perfettamente capace di fare lavoro su una carica.
Se per es. fai aumentare la corrente in una bobina, avrai un campo
elettrico autoindotto dal campo magnetico variabile, che fara' lavoro
negativo sulle cariche in moto.
Risultato: si trasferisce energia dal generatore (che tiene in moto le
cariche) al campo magnetico.
 
-- 
Elio Fabri


quindi all'atto pratico il campo magnetico altera il campo elettrico
e alla fine è sempre il campo elettrico che compie lavoro
ovvero non tanto il campo magnetico generato ma il campo elettrico
,indotto o autoindotto che sia ,che
muove le cariche..
infondo campo elettrico e magnetico sono la stessa cosa vista da
due punti di vista diversi,cioè da due sistemi di riferimento
diversi..
grazie a tutti per l'aiuto.

 ha scritto in it.scienza.fisica alle 11:56,

credo ti riferisci a U=(1/2 muzero)(B^2)
questa infatti si ricava proprio calcolando l'energia necessaria a
generare
o se vogliamo annullare il campo magnetico
Io sono giunto a conclusione che quando attacco stacco o anche solo
muovo la barra
all'interno del campo magnetico nella barra si generano le famose
correnti di focault
e reputo ,correggetemi se sbaglio,che sia proprio li che finisca
l'energia che ho impiegato
per staccare la barra ,cioè che finisca in riscaldamento della barra
insomma ancora una volta a compiere lavoro credo sia il campo
elettrico indotto che sposta
le cariche del metallo e fa circolare correnti interne

 deltaquattro
grazie anche a te x le risposte
Mirko

 spin degli elettroni, e su quelli il campo puo' benissimo fare lavoro.
Ma quindi il fatto che la mia calamita "aspiri" dei pezzi di ferro è
un fenomeno solo riconducibile allo spin degli elettroni nel ferro?
Se invece ho due spire, che schematizzo come dipoli magnetici,
inizialmente fermi.
-Il campo del primo dipolo esercita forza e momento di forza
sull'altra.
-La forza che si ottiene (come gradiente del potenziale) è non nulla,
e le due spire inizieranno a muoversi.
-Quindi c'è stata una variazione di energia cinetica, ovvero il campo
magnetico di una spira ha fatto lavoro sull'altra spira (e
viceversa).
Dov'è la falla nella descrizione di questo fenomeno?
Ste

Nel post precedente ho scritto gradiente del potenziale, mentre
in realtà intendevo meno gradiente dell'energia di interazione: F= -
grad (m.B);
ste

 componenti, esercitando una forza che dipende solo dalla prima??
Non dimenticare che durante il moto acquistano velocita' anche gli
ioni positivi della sbarretta ...
Saluti

 wrote:
Una solenne c*****a :)
Sulle cariche in moto non agisce solo la f. di Lorentz: lungo il
circuito e' presente anche il campo elettromotore dovuto al generatore
esterno, ed in generale ci sara'  anche una variazione di corrente e
quindi di B.
Supponiamo che il generatore sia di corrente costante: le cariche sono
soggette alla f. di Lorentz, la cui componente parallela ai fili
accelera la barretta, mentre la componente perpendicolare fa lavoro
negativo sulle cariche.
Dato che la corrente viene mantenuta costante dal generatore, questo
deve fornire energia. Il "vero" lavoro lo fa dunque il generatore.
Possiamo anche pensare ad un caso senza generatore: abbiamo fili e
barretta di resistenza nulla, in cui circola inizialmente una
corrente. Lasciamo la barretta libera di scorrere: questa inizia ad
accelerare e le cariche sono soggette alla f. di Lorentz. Ma anche in
questo caso non c'e' solo la f. di Lorentz: essendo i conduttori
ideali non ci puo' essere variazione di flusso concatenato, ma dato
che
la superficie del circuito varia, affinche' resti costante il flusso
occorre che vari B, ovvero la corrente.
Il "vero" lavoro viene fatto dunque dal campo elettromotore prodotto
dalla variazione di B.
Sara' giusto stavolta? :-)
Saluti