A2C - Salerno

Il campo magnetico è un campo vettoriale prodotto dal moto di cariche elettriche o da campi elettrici variabili nel tempo. Fu Hans Christian Ørsted nel 1820 a notare per primo che un filo percorso da corrente elettrica genera un campo magnetico, mentre fu André-Marie Ampère pochi anni dopo ad approfondire la circuitazione del campo magnetico.

Infine, fu sul finire dell'800 che Maxwell dimostrò come campi elettrici variabili possono generare campi magnetici e viceversa.
Ad ogni modo, l'umanità conosce i fenomeni magnetici da molto prima: basti pensare che la bussola fu introdotta in europa sul finire del XII secolo.
A voler essere più precisi, quando si parla di campo magnetico ci si riferisce al campo di induzione magnetica, indicato solitamente con la lettera B e che nel S.I. si misura in Tesla.
Il campo di induzione magnetica si chiama così proprio per la sua capacità di induttiva: può indurre campi magnetici nella materia, correnti elettriche nei conduttori e via discorrendo.
Il valore del campo B in un punto si divide in due componenti: una è il campo magnetico H, che rappresenta il contributo di tutte le sorgenti del campo, e l'altra è il vettore di magnetizzazione M, dovuto alla eventuale presenza di materia nel punto considerato.
La relazione tra B, H ed M è la seguente:

B = μ0 (H + M)

dove μ0 è la permeabilità magnetica del vuoto.

Il campo magnetico H si misura in A/m e considera tutte le possibili sorgenti di campo magnetico: cariche elettriche in movimento, campi elettrici variabili nel tempo, campi magnetici applicati esternamente ecc,
Il vettore di magnetizzazione M si misura anch'esso in A/m ed è dovuto a fenomeni microscopici che avvengono nel mezzo.
Nel vuoto non c'è materiale che può dare contributi, pertanto la relazione precedente si semplifica:

B = μ0H.

Ad ogni modo, il campo di induzione magnetica B è un campo solenoidale, in quanto le sue linee di flusso sono sempre chiuse vanno da un polo all'altro della sorgente.
La seconda e la quarta equazione di Maxwell ci dicono molto sulla natura e sul comportamento di tale campo.
La seconda ci spiega che il flusso del campo di induzione magnetica attraverso una qualsiasi superficie sia nullo e che sostanzialmente non esiste un monopolo magnetico (campo solenoidale).
La quarta equazione ci dice che il campo di induzione magnetica non è conservativo, sia nel caso stazionario che in quello variabile.

Mentre il campo elettrostatico è conservativo, il campo magnetostatico non lo è: la sua circuitazione non è nulla. La sorgente di B è data dalle correnti che attraversano un circuito e quindi dal moto delle cariche elettriche.
Nel caso di campi magnetici variabili nel tempo, le sorgenti diventano due: le correnti e campi elettrici variabili nel tempo.

Si ringrazia il Dott. Luigi Rescigno per il supporto scientifico.