Magnetismo ed elettricità sono due dei fenomeni più misteriosi del mondo quotidiano. L'elettricità è il movimento di particelle cariche submicroscopiche attraverso un materiale. Questo flusso di cariche, o "corrente", che si muove attraverso i fili di una casa fornisce l'energia elettrica necessaria ai moderni strumenti ed elettrodomestici. Il magnetismo è una forza invisibile che consente ai magneti di spostare altri magneti e determinati metalli a distanza. Sebbene apparentemente molto diverse cose, il magnetismo e l'elettricità sono in realtà strettamente correlati.
L'elettricità crea il magnetismo
Nel 1820, il fisico danese Hans Christian Orsted notò qualcosa di insolito mentre conduceva esperimenti con l'elettricità. Scoprì che quando una corrente elettrica scorreva in un filo, l'ago di una bussola piazzata lì vicino si muoveva. L'unica cosa che poteva fare era un campo magnetico. Orsted aveva scoperto che una corrente elettrica genera un campo magnetico.
Il magnetismo crea elettricità
Michael Faraday, dopo aver sentito della scoperta di Orsted, credeva che se le correnti elettriche potessero creare campi magnetici, i campi magnetici dovrebbero essere in grado di generare correnti elettriche. Nel 1831, mentre stava conducendo una serie di esperimenti per testare la sua idea, Faraday scoprì che un magnete che si muoveva vicino a un filo poteva far fluire una corrente elettrica in quel filo.
Il principio dell'induzione elettromagnetica
Non era nemmeno necessario che il magnete si muovesse per generare energia. Il fattore importante era che il campo magnetico attorno al filo dovesse cambiare. Questo cambiamento può essere causato da un magnete in movimento, o tenendo fermo il magnete e spostando la bobina, o aumentando e diminuendo la potenza in un elettromagnete. Questo principio, secondo cui un campo magnetico variabile indurrà una corrente elettrica in un conduttore, divenne noto come la legge dell'induzione elettromagnetica.
L'elettricità naturale produce i magneti naturali
La scoperta di Orsted mostra perché i magneti avere campi magnetici che possono spostare altri oggetti. Tutta la materia è composta da atomi. Gli elettroni caricati orbitano attorno a un nucleo atomico denso. Tutto ciò che una corrente è è una carica elettrica in movimento. Ciò significa che ogni atomo in natura è circondato da una minuscola corrente elettrica, il che significa che tutti gli atomi hanno un campo magnetico molto piccolo, perché come ha mostrato Orsted, le correnti elettriche generano campi magnetici. Nella maggior parte dei materiali, questi piccoli magneti atomici puntano in ogni direzione e annullano gli effetti reciproci. Questo è il motivo per cui la maggior parte dei materiali non è magnetica. Ma in alcuni materiali questi piccoli magneti si allineano, creando un potente campo magnetico. Questi materiali sono magneti e sono quasi sempre di metallo in qualche modo.
The Connection
Come hanno dimostrato Orsted e Faraday, il magnetismo e l'elettricità sono strettamente correlati. Ognuno sembra essere in grado di creare l'altro. Anche i magneti naturali sono magnetici a causa di tutte le minuscole correnti elettriche che li attraversano nel modo giusto. Non sarebbe sbagliato affermare che il magnetismo e l'elettricità sono due aspetti diversi dello stesso fenomeno.
