Osserviamo I Fenomeni Magnetici

“Osserviamo i fenomeni magnetici” è la naturale prosecuzione del post "Osserviamo gli effetti della corrente elettrica".

Si ipotizza che lo studio degli effetti provocati dalla corrente elettrica abbia fatto rilevare agli alunni la relazione esistente tra elettricità e magnetismo. Oltre ad osservare il comportamento dei magneti, sia naturali che artificiali, e i differenti procedimenti di magnetizzazione, si potranno approfondire, se il contesto della classe lo consente, gli aspetti storici connessi agli esperimenti di Oersted (1777-1851), che verificò sperimentalmente il legame tra i fenomeni elettrici e quelli magnetici dando inizio ad una nuova branca della Fisica chiamata “Elettromagnetismo”.

Altri approfondimenti potrebbero riguardare lo studio del campo magnetico terrestre, la bussola, l’induzione elettromagnetica e gli esperimenti di Faraday, che nel 1831 dimostrò come un campo magnetico in movimento crei una corrente elettrica. Con la collaborazione del docente di Tecnologia si potrebbe studiare specificamente il funzionamento dell’elettrocalamita, della dinamo e dell’alternatore.
Si propongono alcune attività sperimentali da svolgere con gli alunni.

1° esperimento: Il comportamento delle polarità di un magnete

Materiale: due magneti a barra,  piedistallo per sospendere i magneti.

Procedimento: 1. Sospendere una sbarretta magnetica al centro in modo che possa ruotare liberamente. 2. Avvicinare la seconda sbarretta magnetica alla prima in due modi: a. polo nord a polo sud; b. polo sud a polo sud. 3. Verificare, infine, l’esistenza della zona neutra centrale.

Analisi dei risultati:
- al caso a. del punto 2, si osserva che le due barrette si attraggono, mentre al caso b. si respingono.
- L’esistenza della zona neutra centrale è verificata dal fatto che, facendo scorrere lentamente la sbarretta tenuta in mano lungo quella sospesa, in corrispondenza del polo la calamita sospesa inizia a ruotare; spostandosi verso la zona centrale, la calamita sospesa ritrova, dopo poche oscillazioni, il suo equilibrio.

2° esperimento: Costruiamo una elettrocalamita

Materiale: pila da 4,5 volt, grosso chiodo, filo di rame, limatura di ferro.

Procedimento: 1. avvolgere il filo di rame attorno al chiodo e collegarlo alla pila: avvicinate la limatura di ferro alla punta del chiodo e osservare che cosa succede. 2. Riaprire il circuito, staccando il filo dalla pila e osservare adesso cosa succede avvicinando la limatura di ferro alla punta del chiodo.

Analisi dei risultati.
- Quando nel filo circola la corrente generata dalla pila, si verifica che la punta del chiodo attira la limatura di ferro: il chiodo si comporta, quindi, come un elettromagnete.
- Staccando il filo dalla pila e interrompendo il flusso di corrente, l’attività magnetica cessa: la magnetizzazione dell’elettrocalamita è, quindi, temporanea.

Completo il post con un documentario in due parti della Coronet Instructional Film 1985, che offre una semplicissima ed efficace spiegazione sulle relazioni che intercorrono tra elettricità e magnetismo, con utili schemi e tanti esperimenti.

 Parte 1 

Parte 2

Infine, per i più grandi, un ottimo documento in formato pdf   sui fenomeni magnetici, dall'INFN sezione di Milano.