L’intensità del campo magnetico generato da un filo percorso da corrente a una distanza d dal filo è data nel vuoto da (legge di Biot-Savart):
dove μ0 è la permeabilità magnetica nel vuoto; in un mezzo μ0 è sostituita dalla permeabilità magnetica del materiale μ=μr·μ0 dove μr è la permeabilità magnetica relativa del mezzo, positiva molto maggiore dell’unità (materiali ferromagnetici), leggermente superiore all’unità (materiali paramagnetici) o leggermente inferiore (materiali diamagnetici).
Nel caso si consideri una spira di corrente, il campo magnetico nel centro della spira si trova facilmente dalla legge di Biot-Savart (basta sostituire d con R, il raggio della spira).
Nel caso di un filo percorso da corrente, il campo magnetico generato non è uniforme; se vogliamo un campo magnetico il più possibile uniforme dobbiamo usare un solenoide.
Se il solenoide è sufficientemente lungo da poter considerare il proprio diametro trascurabile, il campo magnetico B al suo esterno è nullo e al suo interno è uniforme e stazionario. La direzione del campo magnetico è data dall’asse del solenoide; il verso del campo magnetico è dato dalla regola della mano destra, cioè è indicato dal pollice quando la mano destra avvolge le dita su una spira nel verso in cui essa viene percorsa dalla corrente. L’intensità di B è data da:
dove μ è la permeabilità del mezzo, I l’intensità di corrente e L la lunghezza del solenoide.
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