Campo magnetico e ddp
Salve,
purtroppo ho grandi problemi con la fisica. Non riesco a capire bene gli esercizi e non riesco a svolgerli.
Potreste darmi una mano con questo?
Un sottile disco conduttore di raggio 'A' ruota con velocità angolare costante 'w' attorno ad un suo diametro, immerso in un campo b uniforme parallelo all'asse di rotazione. Calcolare la differenza di potenziale Va - Vb tra due punti A e B del disco posti sulla circonferenza, rispettivamente (A) a 45° e (B) a 90° rispetto alla direzione dell'asse.
Avevo pensato di applicare la formula che mi da la forza elettromotrice avendo il flusso.
Però non so come continuare.
Altrimenti avevo pensato di utilizzare la Forza di Lorentz per trovare la ddp.
purtroppo ho grandi problemi con la fisica. Non riesco a capire bene gli esercizi e non riesco a svolgerli.
Potreste darmi una mano con questo?
Un sottile disco conduttore di raggio 'A' ruota con velocità angolare costante 'w' attorno ad un suo diametro, immerso in un campo b uniforme parallelo all'asse di rotazione. Calcolare la differenza di potenziale Va - Vb tra due punti A e B del disco posti sulla circonferenza, rispettivamente (A) a 45° e (B) a 90° rispetto alla direzione dell'asse.
Avevo pensato di applicare la formula che mi da la forza elettromotrice avendo il flusso.
Però non so come continuare.
Altrimenti avevo pensato di utilizzare la Forza di Lorentz per trovare la ddp.
Risposte
Certo, usando Lorentz puoi determinare le fem sui due raggi Oa e Ob e da queste la differenza di potenziale Vab. io però, per comprendere meglio il problema, ti consiglierei di considerare anche la configurazione del campo elettrico indotto nei vari punti del disco dalla rotazione.
Quel gran genio di Faraday. RIP
Capitano, se non avessi avuto problemi con la fisica di certo non sarei qui. Purtroppo è da un pò che non la vedo e non ricordo molto. Sarebbe stato più apprezzato un aiuto concreto, che una battutina del genere.
Comunque, con Lorentz posso determinare la fem, cioè posso dire che:
$fem = BxVL $ con $ BxV = BV $ giusto?
Ma L sarebbe il raggio?
Se qualcuno può spiegarmi un pò la tipologia di esercizio sarei davvero ben felice di capire.
Sembra stupido, ma questi esercizi mi mandano in crisi. C'è l'esercizio della sbarretta in movimento nel circuito, che ogni volta mi manda in confusione, anche se i vari esercizi sono simili sul calcolo della fem, non riesco a trovarmici.
Per la configurazione del campo elettrico indotto, non so come fare, ho provato a ragionarci, ma non riesco. (Me ne vergogno, ma non so da dove cominciare) Sarei davvero grata se qualcuno mi possa aiutare.
Comunque, con Lorentz posso determinare la fem, cioè posso dire che:
$fem = BxVL $ con $ BxV = BV $ giusto?
Ma L sarebbe il raggio?
Se qualcuno può spiegarmi un pò la tipologia di esercizio sarei davvero ben felice di capire.
Sembra stupido, ma questi esercizi mi mandano in crisi. C'è l'esercizio della sbarretta in movimento nel circuito, che ogni volta mi manda in confusione, anche se i vari esercizi sono simili sul calcolo della fem, non riesco a trovarmici.
Per la configurazione del campo elettrico indotto, non so come fare, ho provato a ragionarci, ma non riesco. (Me ne vergogno, ma non so da dove cominciare) Sarei davvero grata se qualcuno mi possa aiutare.
"Avelyne":
... con Lorentz posso determinare la fem, cioè posso dire che:
$fem = BxVL $ ... giusto?...
No, in quanto la velocità non è costante per tutti i punti del raggio, ma proporzionale alla distanza del punto dall'asse di rotazione.
La tensione fra i due punti la puoi determinare via integrale di linea del campo elettrico lungo un qualsiasi percorso che congiunga A con B, ma chiaramente conviene scegliere il percorso composto dai due raggi che congiungono A e B con il centro del disco, per semplificarne il calcolo.
Essendo la velocità funzione lineare della suddetta distanza, usando i due raggi puoi infatti fare a meno di scomodare il calcolo integrale, andando semplicemente ad usare la velocità del loro punto medio, per poi calcolare la fem dal prodotto fra la componente del campo elettrico lungo il raggio e la sua lunghezza.
"Avelyne":
... Per la configurazione del campo elettrico indotto, non so come fare, ho provato a ragionarci, ma non riesco. ...
Scusa, ma basta andare a vedere come varia il prodotto vettoriale $\vec v \times \vecB$ per i diversi punti del disco; supponendo l'asse di rotazione verticale, il campo elettrico sarà per ogni punto del disco orizzontale e come già detto proporzionale alla distanza dall'asse.
BTW In questo caso la "regola del flusso" (ex legge di Faraday Neumann Lenz) non può essere usata, in quanto non stiamo cercando la fem indotta su un intero circuito chiuso, ma solo su una sua parte, e inoltre anche perché il flusso concatenato su ogni circuito tracciabile sul disco è in ogni caso nullo.
Scusa ma se prendo il settore di area
$ A=1/2R (Rtheta) =1/2R^2theta $
E mi calcolo il flusso $ Phi_B=B A $
E infine $ Fem=-(dPhi)/(dt) $
Non funziona?
$ A=1/2R (Rtheta) =1/2R^2theta $
E mi calcolo il flusso $ Phi_B=B A $
E infine $ Fem=-(dPhi)/(dt) $
Non funziona?
No, non funziona, prima di tutto perché in quel caso andresti a trovarti la fem sul circuito chiuso corrispondente al contorno di quel settore e poi perché, come detto, essendo il campo magnetico parallelo all'asse di rotazione, il flusso concatenato con quel settore è in questo caso nullo e di conseguenza fem nulla.
Si in effetti hai ragione, aspetto le conclusioni, anche se nel disco di faraday la FEM non è nulla
Grazie
Grazie
"Capitan Harlock":
... anche se nel disco di faraday la FEM non è nulla
Questo caso non ha nulla a che vedere con il disco di Faraday, per il quale l'asse di rotazione e il campo sono normali al disco.
Un altro "conveniente" percorso potrebbe anche essere quello che da B passa per il punto C, proiezione di A sul diametro orizziontale, per poi risalire ad A sulla semicorda parallela all'asse di rotazione; in questo caso il contributo alla fem è solo quello del tratto orizzontare BC, per il quale il campo nel suo punto medio sarà
$|E_m|=Bv_m=B\omega ((a+a/\sqrt(2)))/2$
e la fem, pari alla differenza di potenziale
$|V_{AB}|=|E_m|\ L_{BC}= (B\omega)/2 (a+a/\sqrt(2)) (a-a/\sqrt(2)) = (B\omega a^2)/4$
il cui segno risulta indeterminato in quanto non noto il verso di rotazione.
$|E_m|=Bv_m=B\omega ((a+a/\sqrt(2)))/2$
e la fem, pari alla differenza di potenziale
$|V_{AB}|=|E_m|\ L_{BC}= (B\omega)/2 (a+a/\sqrt(2)) (a-a/\sqrt(2)) = (B\omega a^2)/4$
il cui segno risulta indeterminato in quanto non noto il verso di rotazione.
Sarà il caldo ma non capisco $ a+a/sqrt(2)$
E' la somma delle distanza dall'asse di B e C, il cui emivalore corrisponde alla distanza del punto medio del tratto BC.
Grazie,io lo avrei sbagliato 
Non era un esercizio facile comunque
Non era un esercizio facile comunque
Ringrazio per le risposte. Mi scuso se non ho scritto prima ma ho problemi nell'accedere all'account e non riesco a contattare l'assistenza. Renzo sei il mio salvatore.
Vorrei sapere la fisica come la sai tu.
Ma credo mi serva tanta pratica e pazienza.
Credo di aver capito, comunque ci rimetto mano e per qualcosa spero di poter contare ancora su di voi.
Grazie ancora!
Vorrei sapere la fisica come la sai tu.
Ma credo mi serva tanta pratica e pazienza.Credo di aver capito, comunque ci rimetto mano e per qualcosa spero di poter contare ancora su di voi.
Grazie ancora!
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