L'elettromagnetismo

La scoperta dell'induzione elettromagnetica e gli esperimenti di Faraday

L'elettromagnetismo, una delle quattro forze fondamentali dell'universo, descrive l'interazione tra elettricità e magnetismo. Nel XIX secolo, la scoperta che questi fenomeni sono correlati ha rivoluzionato la fisica. Hans Christian Oersted mostrò che una corrente elettrica può influenzare una bussola, evidenziando la relazione tra elettricità e magnetismo. Michael Faraday, proseguendo su questa linea di ricerca, condusse esperimenti chiave nel 1831 che portarono alla scoperta dell'induzione elettromagnetica. Faraday dimostrò che un campo magnetico in movimento può indurre una corrente elettrica in un circuito chiuso. Utilizzando due bobine avvolte attorno a un nucleo di ferro, osservò che una corrente elettrica veniva indotta in una bobina quando la corrente in un'altra bobina veniva avviata o interrotta, o quando un magnete veniva mosso vicino alla bobina. Questi esperimenti hanno gettato le basi per la tecnologia dei generatori elettrici e dei trasformatori.

Il principio del flusso magnetico e la legge di Faraday

Il concetto di flusso magnetico è fondamentale per comprendere l'induzione elettromagnetica. Il flusso è definito come il prodotto del campo magnetico per l'area attraverso cui il campo passa, tenendo conto dell'angolo tra il campo e la normale alla superficie. Faraday scoprì che una variazione nel tempo del flusso magnetico attraverso una superficie delimitata da un circuito induce una forza elettromotrice (f.e.m.) nel circuito stesso. Questa osservazione è formalizzata nella legge di Faraday, che afferma che la f.e.m. indotta è direttamente proporzionale alla variazione del flusso magnetico nel tempo. L'uso di un nucleo di ferro negli esperimenti di Faraday aumentava l'intensità del campo magnetico, amplificando l'effetto dell'induzione e dimostrando l'influenza del mezzo materiale nel processo.