Cos’è la Legge di Biot-Savart?
La Legge di Biot-Savart è un importante teorema della fisica elettromagnetica che descrive il campo magnetico generato da un filo conduttore attraversato da corrente elettrica. Questa legge fu scoperta nel 1820 dal fisico francese Jean-Baptiste Biot e dal matematico francese Félix Savart. La legge afferma che il campo magnetico generato da una porzione di filo conduttore è proporzionale alla corrente che attraversa il filo e alla sua lunghezza. In altre parole, la Legge di Biot-Savart ci permette di calcolare il campo magnetico in qualsiasi punto nello spazio intorno al filo.
Esempio di utilizzo della Legge di Biot-Savart
Un esempio di utilizzo della Legge di Biot-Savart è il calcolo del campo magnetico generato da un filo conduttore rettilineo. Consideriamo un filo di lunghezza L attraversato da corrente I. Vogliamo calcolare il campo magnetico generato da questo filo in un punto P situato a una distanza d dal filo. Applicando la Legge di Biot-Savart, troviamo che il campo magnetico B in P è dato da:
B = (μ₀/4π) I L / (d² + L²/4)^(3/2)
Dove μ₀ rappresenta la permeabilità magnetica del vuoto. Questa formula ci permette di calcolare il campo magnetico generato da un filo conduttore in qualsiasi punto dello spazio intorno al filo.
La formula della Legge di Biot-Savart
La formula della Legge di Biot-Savart è data da:
B = (μ₀/4π) * ∫(Idl × r̂) / r²
Dove B rappresenta il campo magnetico generato, Idl rappresenta l’elemento di corrente del filo, r rappresenta la distanza tra l’elemento di corrente e il punto in cui si vuole calcolare il campo magnetico, e μ₀ rappresenta la permeabilità magnetica del vuoto. Questa formula ci permette di calcolare il campo magnetico generato da un filo conduttore in qualsiasi punto dello spazio intorno al filo.
Applicazioni della Legge di Biot-Savart
La Legge di Biot-Savart ha numerose applicazioni in fisica e ingegneria. Ad esempio, viene utilizzata per calcolare la forza che agisce su un conduttore attraversato da corrente elettrica immerso in un campo magnetico esterno. Inoltre, viene utilizzata per calcolare il campo magnetico generato da una bobina, un solenoide o un magnete permanente. La Legge di Biot-Savart è anche alla base del funzionamento di dispositivi come i trasformatori, i motori elettrici e i generatori. In breve, la Legge di Biot-Savart è uno strumento fondamentale per la comprensione e l’applicazione della fisica elettromagnetica.
