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SOLENOIDE
Per rendere più
intenso il campo elettromagnetico generato dal passaggio della corrente
attraverso un circuito elettrico, si deve comporre il dispositivo
riportato in figura 6, che è rappresentativo di un avvolgimento e che
prende il nome di "solenoide".
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Fig.
6 - Il solenoide è un dispositivo cilindrico, composto da un
avvolgimento di filo conduttore, con spire più o meno serrate. AI
passaggio della corrente, dentro e attorno al solenoide, si crea un
campo elettromagnetico dì forma uguale a quella del campo magnetico
generato da una calamita delle stesse dimensioni.
In
questo, il campo elettromagnetico corrispondente, che si forma al
passaggio della corrente I, si compone principalmente di un fascio
centrale di linee di forza, che attraversano tutto il solenoide, escono
da una sua parte, per rientrare poi dall'altra. Queste linee di forza
sono concatenate con tutte le spire del solenoide; oltre a queste, si
hanno pure delle linee di forza periferiche, le quali si concatenano
soltanto con le spire mediane.
Praticamente il solenoide può essere realizzato, assai semplicemente,
avvolgendo un filo conduttore ad elica cilindrica e a spire
sufficientemente serrate.
Se il solenoide è abbastanza lungo, in tutta la zona centrale le linee
di forza che lo attraversano sono disposte in posizione parallela; si
può quindi dire che un solenoide allungato realizza, nel suo interno,
un campo elettromagnetico uniforme.
Il campo prodotto da un solenoide percorso da corrente, assume nello
spazio esterno una conformazione che è del tutto simile a quella del
campo che si riscontra attorno ad un magnete con uguale forma e stesse
dimensioni del solenoide.
Come nel campo di un magnete le linee di forza divergono dal polo nord,
per convergere sul polo sud, così nel campo generato dal solenoide, le
linee di forza, che escono da una estremità, si ripiegano all'esterno e
rientrano, convergendo, attraverso l'estremità opposta. Pertanto, anche
nel campo di un solenoide si denota col nome di polo nord l'estremità
dell'avvolgimento dal quale le linee di forza escono, e con il nome di
polo sud l'estremità opposta, nella quale rientrano.
Se si piega l'asse di un solenoide opportunamente, si può ottenere un
campo del tutto simile a quello di un magnete a forma di ferro di
cavallo. Completando la piegatura, sino a far combaciare le due
estremità del solenoide, si ottiene un solenoide toroidale, nel quale
le linee di forza magnetiche vengono a costituire un fascio che rimane
completamente incanalato all'interno, senza alcuna dispersione
laterale: nello spazio esterno il campo è nullo.
Dai fatti esposti si può trarre la conclusione che i campi magnetici,
che si riscontrano attorno ai corpi magnetizzati, possono venire
riprodotti anche mediante una corrente elettrica circolante in un
complesso di spire, convenientemente disposte e ripartite.
Ma l'analogia che si riscontra tra questi campi non si limita ad una
semplice similitudine geometrica, nell'andamento delle rispettive linee
di forza, perché assume il significato di una vera e propria entità
fisica: i campi prodotti dai corpi magnetizzati e quelli generati dalle
correnti elettriche, si rivelano qualitativamente equivalenti in tutte
le manifestazioni fisiche. Così, ad esempio, fra le estremità di due
solenoidi si esercitano le stesse azioni di attrazione e repulsione
reciproca che si riscontrano fra due magneti; azioni analoghe si
esercitano pure fra un magnete e un solenoide: in particolare, un
solenoide rettilineo, liberamente sospeso come un ago magnetico, si
orienta col suo asse nella direzione del campo terrestre.
Se di fronte ad una delle polarità di un solenoide si pone un pezzo di
ferro dolce, il ferro si magnetizza per induzione e viene attratto dal
solenoide.
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