Il Campo Magnetico Terrestre

Magneti e campo magnetico terrestre

Anche un magnete può generare un campo magnetico fisicamente simile al campo geomagnetico, tuttavia tra i due campi ci sono alcune differenze fondamentali dovute alle loro diverse origini:

Origine:

• Magnete: Il campo magnetico di un magnete permanente è generato dall’allineamento degli spin degli elettroni nei materiali ferromagnetici, come il ferro.
• Terra: Il campo magnetico terrestre è generato dai movimenti del ferro liquido e del nichel nel nucleo esterno della Terra, attraverso un processo chiamato effetto dinamo.

 Dimensioni e Scala:

• Magnete: Il campo magnetico di un magnete è limitato alla sua vicinanza e diminuisce rapidamente all’aumentare  della distanza.
• Terra: Il campo magnetico terrestre è vasto e si estende nello spazio formando la magnetosfera, che protegge il pianeta dalle particelle cariche del vento solare.

Intensità:

• Magnete: L’intensità del campo magnetico di un magnete può essere molto forte vicino alla superficie del magnete stesso.
• Terra: L’intensità del campo magnetico terrestre è relativamente debole rispetto a quella di un magnete permanente, ma è sufficiente per influenzare le bussole e proteggere la Terra dalle radiazioni cosmiche.

Stabilità:

• Magnete: Il campo magnetico di un magnete permanente è stabile e non cambia significativamente nel tempo.
• Terra: Il campo magnetico terrestre è dinamico e può variare nel tempo. Ha subito numerose inversioni di polarità nel corso della storia geologica.

Forma delle Linee di Campo:

• Magnete: Le linee di campo di un magnete a barra sono simili a quelle di un dipolo, con linee che escono dal polo nord e entrano nel polo sud del magnete.
• Terra: Le linee di campo magnetico terrestre formano una struttura più complessa a causa delle variazioni nel nucleo terrestre e delle interazioni con il vento solare.

Queste differenze rendono il campo magnetico terrestre unico e fondamentale per la vita sul nostro pianeta.

Analizza i risultati dell’esperimento

• Nell’esperimento #1, hai individuato il polo nord magnetico: sai se questo coincide con il polo nord geografico? Confrontati con i tuoi compagni: il polo Nord geografico risulta più a est o a ovest rispetto a quello magnetico?
• Nell’esperimento #2, sai dire se il campo magnetico della calamita è più o meno forte rispetto al campo magnetico terrestre? Se allontani i Blebricks dal magnete il campo misurato diminuisce o aumenta? Analizza i dati del campo magnetico misurato in corrispondenza dei punti dove si è depositata la limatura e negli spazi vuoti tra una limatura e l’altra: sai dire le differenze?
• Nell’esperimento #3, sai dire se il campo magnetico generato dalla corrente che circola nel filo è più o meno forte rispetto al campo magnetico terrestre? Se usi due batterie e le colleghi insieme cosa accade al campo magnetico misurato?
• Nell’esperimento #4, sai dire se il campo magnetico generato dalla corrente che circola nel filo avvolto è più o meno forte rispetto al campo magnetico terrestre e al campo magnetico generato nell’esperimento #3? Se usi due batterie e le colleghi insieme cosa accade al campo magnetico misurato?
• Nell’esperimento #5, sai dire se il campo magnetico generato dal magnetismo residuo del chiodo è più o meno forte rispetto al campo magnetico terrestre e al campo magnetico generato nell’esperimento #4?

Approfondimenti sulla scheda

• La misura del campo magnetico fornisce un valore vettoriale (asse x, y e z): sai cos’è un vettore?
• Qual è l’effetto del campo magnetico sulla vita sulla terra?
• Qual è l’effetto del campo magnetico sulla crescita delle piante?
• Cosa sono i poli geografici della Terra?