Il fissaidee

In natura esistono materiali, come ad esempio la magnetite (una roccia vulcanica), che “attirano” alcuni metalli come il ferro, il nickel e pochi altri: è con questi materiali che furono realizzate le prime “calamite” o “magneti” e gli aghetti utilizzati nelle prime bussole, note già ai navigatori cinesi ben prima del medioevo, capaci di individuare il punto cardinale Nord (ma solo approssimativamente, perché il Polo Nord “magnetico” non coincide con quello geografico). 

I materiali come il ferro o il nickel che vengono attirati da una calamita si magnetizzano a loro volta e rimangono magnetizzati anche dopo che il magnete viene allontanato: questi materiali sono detti ferromagneti. Materiali come l’alluminio nei quali l’effetto di magnetizzazione è molto più debole e scompare quando la calamita viene allontanata vengono detti paramagneti. Esistono anche materiali come la grafite, detti diamagneti, che vengono debolmente respinti da una calamita (le proprietà magnetiche della materia hanno origine da complicati fenomeni legati alla natura delle particelle che costituiscono gli atomi, e in particolare da una proprietà detta “spin”, su cui per il momento non possiamo dire molto).  

Abbiamo visto che la carica elettrica può essere positiva o negativa. Anche per un magnete si possono fenomenologicamente definire due diversi “poli”, nord (N) e sud (S): se si avvicinano due magneti, i poli dello stesso tipo si respingono, mentre quelli di tipo opposto si attraggono. C’è però una differenza fondamentale tra poli magnetici e cariche elettriche: se si spezza un magnete, ciascuno dei due magneti che si ottengono presenta ancora sia il polo N che dal polo S: in altre parole, non c’è nessun modo di ottenere un “monopolo” magnetico, cioè una sorgente del campo magnetico di un solo tipo. 

Anche per i magneti possiamo introdurre un concetto di campo magnetico come un vettore la cui direzione in ogni punto è quella lungo cui si orienta l’ago di una bussola e la cui intensità è proporzionale alla densità delle sue linee di forza, che possono ad esempio essere visualizzate cospargendo una superficie su cui il magnete è appoggiato con della limatura di ferro. Il fatto che sia impossibile separare il polo nord dal polo sud fa sì che le linee di campo magnetico siano linee chiuse: ciò implica che il flusso di campo magnetico attraverso qualsiasi superficie chiusa è sempre nullo.