Mostra Scientifica Interattiva
 

 

SCHEDA

Forza di Lorentz


EXPERIENCE DETAIL

Lorentz' Force

a cura di Armando

MAGNETISMO

Forza di Lorentz su un filo percorso da corrente


Una normale lampada da illuminazione viene alimentata da una tensione continua di 50 volts e produce una luce debole, ma chiaramente visibile.

La lampada si trova all'interno di una bobina ( avvolgimento di filo conduttore ) fig.1 .
Alimentando con la stessa tensione anche tale bobina, essa e' percorsa da una corrente (alquanto intensa, dell'ordine di 1 ampere) che produce un campo magnetico lungo il suo asse e quindi ortogonale al filamento della lampada.

Il filamento percorso da corrente
ed immerso in campo magnetico
e' sottoposto ad una forza
che ne provoca l'inarcamento.

La teoria del magnetismo prevede una tale forza, detta forza di Lorentz, proporzionale alle intensita' della corrente e del campo magnetico ed ortogonale alle loro direzioni.

Per evitare il riscaldamento della bobina, la sua corrente e' attiva soltanto tenendo premuto un apposito pulsante.
Mediante due opportuni "invertitori", si puo' invertire il verso della corrente nella lampadina ed il verso della corrente nella bobina (e quindi il verso del campo magnetico).
Le due posizioni possibili per ciascun invertitore: consentono quattro combinazioni:
con due si ottiene un inarcamento del tratto di filo orizzontale verso l'alto fig.2
(ben visibile, perche' discorde con quello dovuto alla gravita')
e con le altre due un inarcamento verso il basso fig.3
(meno evidente, perche' concorde con quello dovuto alla gravita').

Inserendo intorno alla lampadina un apposito quadrello di ferro, il campo magnetico nella zona del filamento viene notevolmente diminuito, e quanto osservato prima risulta appena percettibile fig.4 (molto simile alla fig.1)


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fig. 1

fig. 2


fig. 3

fig. 4




MAGNETISM

Lorentz's force on a powered wire


A standard bulb supplied by a 50 volt direct tension produces a dim, but clearly visible,light.

The bulb is inserted inside a coil (thread winding) fig.1 .
The coil, supplied by same tension, is powered by a current (quite intense,around 1 ampere), which produces a magnetic field along its axis that is ortogonal to the bulb filament.

The filament powered by the corrent
and inserted in the magnetic field
is under a force
which determines its arching

The magnetism theory envisages such a force, the so-called "Lorentz's force", which is proportional to the current intensity and to the magnetic field and which is orthogonal to their directions.

In order to avoid the coil heating, its current is activated only through the use of a proper push-button.
Moreover,through the use of two appropriate 'inverters', it is possible to invert the current in the bulb and , indipendently, the current in the coil and consequently the magnetic field direction.
The two possible positions for each inverter allow four combination:
with two you get an upwards arching of the horizontal wire section fig.2
(clearly visible as it clashes with the one due to gravity)
and with the other two you get a downwards arching of the horizontal wire section fig.3
(less visible as it is accord to the one due to gravity).

If you insert an appropriate iron square tile around the bulb, the magnetic field in the filament area is considerably lessened, and what you have previously noticed is barely percepible fig.4 (that looks like fig.1).


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