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Una spira è un anello di materiale conduttore in grado di far circolare corrente su di sé. In particolare, si fa riferimento al termine spira quando si discutono gli effetti elettromagnetici della corrente:

Inoltre, la spira è il componente di base del solenoide e, più in generale, dell'induttore.

Equivalenza tra spira e ago magneticoModifica

Sotto opportune ipotesi, una spira e un ago magnetico (o un magnete in generale) si comportano allo stesso modo, cioè:

  1. producono lo stesso campo magnetico  ;
  2. posti in uno stesso campo  , subiscono la stessa azione meccanica.

EnunciatoModifica

Purché esista la relazione  , magnete e spira si equivalgono.

Gli elementi dell'equivalenza sono:

  •  : momento di dipolo magnetico del magnete;
  •  : corrente che percorre la spira;
  •  : superficie della spira;
  •  : versore perpendicolare al piano della spira.

DimostrazioneModifica

Si può dimostrare che spira e magnete producono lo stesso campo magnetico   sul proprio asse:

  •   per la spira;
  •   per il magnete (contributo del polo  ).

Schematizzando il magnete con due poli, come fossero cariche puntiformi:

  •   per il magnete,

per cui è evidente che i campi assiali saranno uguali quando   (in modulo).

Per completare la dimostrazione, si parte dal momento meccanico   agente sul momento di dipolo elettrico   situato in un campo esterno  . Per analogia si può scrivere   col momento di dipolo magnetico e il campo magnetico.

Lo stesso vale per le energie potenziali:

 

Allora, una spira di area S subisce il momento  : per questo, se   allora ago e spira subiscono le stesse conseguenze meccaniche.

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