MAGNETOSTRIZIONE
MAGNETOSTRIZIONE
. Si chiama magnetostrizione il cambiamento che subiscono le dimensioni di un corpo posto in un campo magnetico. Questo fenomeno, osservato per le sostanze ferromagnetiche da J. Joule nel 1842, si verifica anche per le sostanze paramagnetiche e diamagnetiche come mostrò P. Kapitza usando dei campi eccezionalmente elevati (300.000 gauss). Per le sostanze ferromagnetiche il fenomeno si osserva assai più facilmente perché bastano campi di pochi gauss per avere delle variazioni osservabili delle loro dimensioni.
Se si considera una sbarra di una sostanza ferromagnetica di lunghezza l disposta parallelamente alla direzione del campo magnetizzante H, la variazione dl che essa subisce si può rappresentare a mezzo della formula
dl = 10-6 l • ϕ
dove ϕ è una funzione di H caratteristica per ogni sostanza.
Per dare un'idea dei valori che questa funzione può assumere, ricordiamo che per il ferro dolce ϕ = 3 quando H = 80 gauss; col crescere di H l'allungamento percentuale dl/l diminuisce finché si annulla per campi prossimi a 250 gauss; per campi maggiori di questo valore, ϕ diventa negativo (ossia la sbarra si accorcia) e raggiunge il valore −4 per H = 900 gauss.
Di tutte le sostanze ferromagnetiche, quella che presenta il fenomeno della magnetostrizione in forma più semplice, è il nichel. Questo metallo, posto in un campo magnetico, si accorcia sempre; per es., a 50 gauss ϕ = −10, a 22° gauss ϕ = −20; oltre i 600 gauss la contrazione del nichel non aumenta quasi più e la funzione caratteristica ϕ tende a un valore mstante prossimo a −30.
L'effetto ora descritto è accompagnato dal cosiddetto effetto Joule trasversale, consistente in una variazione, che subiscono le dimensioni trasversali della sbarra ferromagnetica nell'atto della magnetizzazione.
Il nichel, p. es., subisce una dilatazione nel piano normale alla direzione del campo magnetizzante.
La magnetostrizione ha avuto alcune applicazioni pratiche, fra le quali vogliamo ricordare il magnetofono di F. Piola. Questo strumento consiste in un piccolo rocchetto lungo l'asse del quale si trova un filo di nichel che porta a un estremo un'imboccatura di osso mentre l'altro estremo è fissato alla carcassa del rocchetto. Quest'ultimo è inserito in un circuito elettrico in serie con una pila e un microfono. I suoni emessi davanti al microfono vengono assai bene percepiti da chi tenga l'imboccatura d'osso dello strumento fra i denti. Tale apparecchio è di indubbia utilità per chi abbia l'orecchio esterno e medio lesionato oppure per chi si trovi in ambienti molto rumorosi.