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Monopolo magnetico

Esiste il monopolo magnetico?

In questa lezione, dopo avere introdotto brevemente il campo magnetico e aver visto che cosa si intende con il termine magnete, spiegheremo se è possibile l'esistenza del monopolo magnetico.

Sotto questo punto di vista vedremo cosa differenzia le cariche elettriche positive e negative dal polo nord e polo sud di un magnete.

Infine, tramite un esempio numerico, vedremo cosa succede se un magnete viene spezzato per sei volte consecutive.

Possiamo definire magnete un corpo dotato di due poli magnetici diversi tra di loro noti con il nome di polo nord e polo sud, i quali, hanno le seguenti caratteristiche: poli uguali tendono a respingersi mentre poli opposti tendono ad attrarsi.

La spiegazione di questa forza risiede nella capacità di ogni magnete di creare attorno a sé un campo di forza detto campo magnetico.

I magneti possono avere forme diverse, ma quelli più comuni sono i magneti a barra le cui linee di campo sono rappresentate qui di seguito:

linee di campo di un magnete a barra

Magnete a barra.

Dalla figura si evince che le linee di campo magnetico generato da un magnete escono sempre dal polo nord e si chiudono sempre nel polo sud dello stesso magnete.

I monopoli magnetici

Cosa succede se si taglia in due un magnete a barra (o qualsiasi altro magnete)? E’ possibile separare il polo nord dal polo sud di un magnete? La risposta è no!

Se si taglia a metà un magnete a barra si ottengono altri magneti ognuno dei quali dotati di polo nord e di polo sud.

Non esiste dunque in natura il monopolo magnetico cioè non è possibile separare il polo nord dal polo sud di un magnete.

monopolo magnetico

Tagliando a metà un magnete si ottengono altri due magneti ognuno dei quali ha il suo polo nord e il suo polo sud.

La non esistenza del monopolo magnetico differenzia nettamente le cariche elettriche dai magneti. E’ infatti possibile isolare le cariche elettriche negative e positive ma non è possibile isolare i poli di un magnete in quanto, come già detto, non esiste il monopolo magnetico.

Riassumendo

Esistono due tipi di cariche elettriche (positive e negative) così come esistono due tipi di polo (nord e sud).

Però, mentre le cariche elettriche positive e negative possono esistere separatamente, non è possibile separare il polo nord di un magnete dal polo sud e quindi non esiste il monopolo magnetico.

Esempio

Quanti poli nord e sud si ottengono spezzando un magnete a metà per 6 volte consecutive?

Svolgimento dell'esempio

Sappiamo che ogni magnete è dotato di un polo nord e di un polo sud. Nel momento in cui si divide il magnete in 2 si ottengono due nuovi magneti per cui avremo 2 poli nord e 2 poli sud.

Dividendo ulteriormente i due magneti ne otterremo 4 quindi 4 poli nord e 4 sud… In sostanza possiamo creare questa semplice tabella:

esercizio su monopolo magnetico

Allora, ripetendo l’operazione di divisione dei magneti per 6 volte, otterremo 26 = 64 magneti e quini 64 poli nord e 64 poli sud.

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