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Magnete in un tubo di rame

Magnete in un tubo di rame

Come si vede nel video, lasciando cadere all’interno di un tubo di rame (o di ottone) un magnete sufficientemente potente, questo rallenta visibilmente la propria caduta. Non possiamo attribuire l’accaduto al magnetismo, in quanto il rame, non essendo una sostanza ferromagnetica, non è attratto dalle calamite (provare per credere). Pier spiegare ciò bisogna infatti ricorrere all’induzione elettromagnetica, scoperta dal fisico Faraday, e al principio di conservazione dell’energia.

Sulla base di questa sappiamo che la variazione del flusso di un campo magnetico all’interno di un circuito, induce in esso una corrente. Basta quindi muovere un magnete internamente ad un piccolo circuito costituito da un filo di rame chiuso, per misurare una corrente al suo interno.

Nel nostro caso abbiamo un circuito un po’ insolito, il cilindro di rame (il rame è infatti un materiale conduttore), ed un magnete che scorre al suo interno, provocando chiaramente una variazione di flusso del campo magnetico. E’ dunque necessario supporre che, per induzione elettromagnetica, si generino nel cilindro delle correnti che, in casi come questo, sono dette correnti parassite o di Focault (spesso chiamate eddy currents).

Siccome una corrente è un moto di elettroni di conduzione, queste particelle devono avere una propria energia cinetica che non possono ricavare dal nulla. In particolare è il magnete che, possedendo inizialmente solo energia potenziale gravitazionale, durante la caduta cede parte della sua energia per indurre le correnti. Il restante quantitativo energetico che rimane al magnete per muoversi è dunque inferiore rispetto quello che avrebbe se non avesse generato una corrente, e dunque il suo moto è particolarmente lento.