Circuito rettangolare immerso in un campo d'induzione magnetica
Un circuito rettangolare rigido, di lati a e b è immerso in un campo d'induzione magnetica B
diretto lungo l’asse z, ortogonale al piano del circuito ed uscente dal foglio ( vedi figura).
Il circuito si muove a velocità costante secondo la legge oraria x(t) = v0 t
Determinare il verso di percorrenza della corrente ed il valore della forza elettromotrice indotta
nel circuito nell'istante t0 nei casi in cui:
A) B è uniforme e costante nel tempo con valore pari a B0.
B) B è uniforme ma varia nel tempo secondo la legge B(t) = Kt2
C) B è costante nel tempo ma varia rispetto a x secondo una legge B(x) = Cx
Dati: a = 10 cm, b=20 cm v0 = 2 m/s, t0= 2 s, B0= 2 T, K= 0.2T/s2, C= 0.1 T/m
Premetto che ho grosse difficoltà con gli esercizi di Fisica II dato che ho inziato da poco ad esercitarmi e sopratutto con questa tipologia qui.
A)Allora io so che la f.e.m indotta è opposta alla variazione di flusso magnetico quindi: $ (f.e.m)_a=-Phi_B=-(d(LI))/dt$ con $Phi_B=LI$ (induttanza)
Il flusso si deve per forza calcolare tramite la relazione che lo lega all'induttanza? Oppure si può calcolare tramite la relazione: $ Phi_B=int_(S) dPhi_B $ ? In questo caso essendo B uniforme e costante allora ho che $Phi_B=B*S$ con $S=a*b$ ed $B=B_0$, è corretto?
B) $Phi_B=S*Kt^2$ ?
C) Non ne ho assolutamente idea.
diretto lungo l’asse z, ortogonale al piano del circuito ed uscente dal foglio ( vedi figura).
Il circuito si muove a velocità costante secondo la legge oraria x(t) = v0 t
Determinare il verso di percorrenza della corrente ed il valore della forza elettromotrice indotta
nel circuito nell'istante t0 nei casi in cui:
A) B è uniforme e costante nel tempo con valore pari a B0.
B) B è uniforme ma varia nel tempo secondo la legge B(t) = Kt2
C) B è costante nel tempo ma varia rispetto a x secondo una legge B(x) = Cx
Dati: a = 10 cm, b=20 cm v0 = 2 m/s, t0= 2 s, B0= 2 T, K= 0.2T/s2, C= 0.1 T/m
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Premetto che ho grosse difficoltà con gli esercizi di Fisica II dato che ho inziato da poco ad esercitarmi e sopratutto con questa tipologia qui.
A)Allora io so che la f.e.m indotta è opposta alla variazione di flusso magnetico quindi: $ (f.e.m)_a=-Phi_B=-(d(LI))/dt$ con $Phi_B=LI$ (induttanza)
Il flusso si deve per forza calcolare tramite la relazione che lo lega all'induttanza? Oppure si può calcolare tramite la relazione: $ Phi_B=int_(S) dPhi_B $ ? In questo caso essendo B uniforme e costante allora ho che $Phi_B=B*S$ con $S=a*b$ ed $B=B_0$, è corretto?
B) $Phi_B=S*Kt^2$ ?
C) Non ne ho assolutamente idea.
Risposte
Se ti riferisci all'esempio 10.1 a pag. 324 (del mio testo) la situazione è diversa da quella di questo thread in quanto, pur con B costante e uniforme, il flusso risulta funzione di x a causa della dipendenza da x della superficie.
Perfetto credo di aver colto la situazione. nel problema in questione quindi il fatto che il flusso sia costante (nel punto A) è dovuto alla costanza di B e anche della superficie.
Grazie mille, scusate l'intromissione.
Grazie mille, scusate l'intromissione.
"Nikikinki":
Vi state arrampicando sugli specchi, è tanto difficile dire "ok ho sbagliato"? Un fisico che non sa ammettere questo non è un fisico.
A questo punto, non ho capito chi dovrebbe ammettere di aver sbagliato. Solo per non ingenerare confusione e non far passare il messaggio che la fisica sia un'opinione.
Pare la fisica sia per voi un opinione non certo per me. Voi state dicendo che una spira in moto uniforme in campo magnetico costante non genera una corrente indotta , mentre l'evidenza sperimentale dice il contrario. Non dobbiamo nemmeno andare lontano, aprite Wikipedia
e leggete ciò che dicono Feynman e Einstein a riguardo ( mi viene da ridere a dover scomodare loro per farvi capire questo semplice concetto)
Cito, per chi non volesse aprire il link : « In questo modo la "regola del flusso", per cui la forza elettromotrice in un circuito è uguale al tasso di variazione del flusso magnetico attraverso il circuito, si applica quando il cambiamento del flusso è dovuto alla variazione dell'intensità del campo oppure al movimento del circuito stesso (o entrambi i casi) [...]
Dimmi tu dove fa riferimento alla non costanza del campo. E' che voi avete in testa la formuletta $F=BS$ e associate ad $S$ l'area della spira ma non è niente di più sbagliato.
Se proprio vuoi ti cito tutti i libri di fisica 2 esistenti, ma mi sembra davvero fuori luogo.
e leggete ciò che dicono Feynman e Einstein a riguardo ( mi viene da ridere a dover scomodare loro per farvi capire questo semplice concetto)
Cito, per chi non volesse aprire il link : « In questo modo la "regola del flusso", per cui la forza elettromotrice in un circuito è uguale al tasso di variazione del flusso magnetico attraverso il circuito, si applica quando il cambiamento del flusso è dovuto alla variazione dell'intensità del campo oppure al movimento del circuito stesso (o entrambi i casi) [...]
Dimmi tu dove fa riferimento alla non costanza del campo. E' che voi avete in testa la formuletta $F=BS$ e associate ad $S$ l'area della spira ma non è niente di più sbagliato.
Se proprio vuoi ti cito tutti i libri di fisica 2 esistenti, ma mi sembra davvero fuori luogo.
la "regola del flusso", per cui la forza elettromotrice in un circuito è uguale al tasso di variazione del flusso magnetico attraverso il circuito
Imparati questa regola allora.
si applica quando il cambiamento del flusso è dovuto alla variazione dell'intensità del campo oppure al movimento del circuito stesso (o entrambi i casi)
Giustissimo, nel nostro caso il campo non varia e il movimento del circuito NON influisce sul flusso, se il circuito invece di traslare, ruotasse, allora si, il movimento del circuito provocherebbe una variazione del flusso.
Einstein e Feynman dicono una cosa giustissima, sei tu che non hai capito nulla di cosa loro volessero dire.
Ci rinuncio, pensala come vuoi. Lascio semplicemente perdere questo post senza leggere ulteriori commenti, continuate pure a sorridervi tra di voi.
@ Nikikinki
Ti informo che, almeno per quanto riguarda il primo punto dell'esercizio:
l'oggetto della diatriba per intenderci, potrebbe tranquillamente trattarsi di un quiz veloce da quinta superiore. Se, nel corso di un esame di maturità, un candidato sostenesse la tua tesi, un commissario non crederebbe alle proprie orecchie. Insomma, dovresti fare di tutto per correggere questa tua misconcezione. Puoi cominciare e terminare da qui:
http://www.dei.unipd.it/~naletto/Fisica ... araday.pdf
Alla fine del terzultimo paragrafo a pagina 347 puoi leggere: "... e non c'è f.e.m. indotta: in particolare questo è il caso della traslazione in campo magnetico uniforme".
Appunto. Non ti rimane che mettere in pratica ciò in cui giustamente credi.
Ma ti rendi conto di quale assurda sicumera sei stato capace?
Ti informo che, almeno per quanto riguarda il primo punto dell'esercizio:
"TheDroog":
A) B è uniforme e costante nel tempo con valore pari a B0.
l'oggetto della diatriba per intenderci, potrebbe tranquillamente trattarsi di un quiz veloce da quinta superiore. Se, nel corso di un esame di maturità, un candidato sostenesse la tua tesi, un commissario non crederebbe alle proprie orecchie. Insomma, dovresti fare di tutto per correggere questa tua misconcezione. Puoi cominciare e terminare da qui:
http://www.dei.unipd.it/~naletto/Fisica ... araday.pdf
Alla fine del terzultimo paragrafo a pagina 347 puoi leggere: "... e non c'è f.e.m. indotta: in particolare questo è il caso della traslazione in campo magnetico uniforme".
"Nikikinki":
Vi state arrampicando sugli specchi, è tanto difficile dire "ok ho sbagliato"? Un fisico che non sa ammettere questo non è un fisico.
Appunto. Non ti rimane che mettere in pratica ciò in cui giustamente credi.
"Nikikinki":
TheDroog se vuoi credere a ciò che ti dicono loro fai pure, se vuoi sapere come risolvere quegli esercizi contattami in privato. Vi saluto.
Ma ti rendi conto di quale assurda sicumera sei stato capace?
Scusa Sergeant Elias, di quel pdf avresti anche la parte in cui viene trattato il caso della spira in rotazione?
Si tratta del Mazzoldi Nigro:
https://www.scribd.com/document/2676526 ... sica-2-pdf
Tra l'altro, io nemmeno lo conosco. Tuttavia, ero a conoscenza di dimostrazioni come quella del link precedente per aver consultato altri manuali.
https://www.scribd.com/document/2676526 ... sica-2-pdf
Tra l'altro, io nemmeno lo conosco. Tuttavia, ero a conoscenza di dimostrazioni come quella del link precedente per aver consultato altri manuali.
Ti ringrazio, gentilissimo. Ho la versione del mazzoldi "elementi di fisica:elettromagnetismo e onde"
"Nikikinki":
Ci rinuncio, pensala come vuoi. Lascio semplicemente perdere questo post senza leggere ulteriori commenti, continuate pure a sorridervi tra di voi.
Ho notato solo di recente questo post.
Avevo chiesto a Nikikinki - privatamente, per non sollevare polverone - di spiegarmi un po' la sua idea che in una spira che si muove in un campo costante si produce una fem, ma non mi ha risposto, provo allora a chiederglielo pubblicamente.
Gli avevo anche chiesto in quale verso girerebbe la corrente... chissà se avrò la fortuna di avere una risposta...
PS: la frase che più mi ha colpito è quella secondo cui la spira muovendosi aumenta il flusso, perchè "raccoglie campo", come se fosse una rete da pesca, e il campo magnetico un banco di acciughe...
"anonymous_0b37e9":
@ Nikikinki
[quote="Nikikinki"]
Vi state arrampicando sugli specchi, è tanto difficile dire "ok ho sbagliato"? Un fisico che non sa ammettere questo non è un fisico.
Appunto. Non ti rimane che mettere in pratica ciò in cui giustamente credi.[/quote]
Quoto, ma forse non è un fisico, e quindi ritiene di non doverlo fare.
Io più che alla rete e alle acciughe, ho pensato alla mietitrice e al "campo di grano".
Visto che rivedo Nikikinki online, lo riquoto
... giusto per verificare la sua coerenza.
"Nikikinki":
... è tanto difficile dire "ok ho sbagliato"? Un fisico che non sa ammettere questo non è un fisico.
... giusto per verificare la sua coerenza.
Ragazzi scusate, ma non si capisce niente e non voglio repostare l'esercizio. Mi trovo anche io a doverlo svolgere e sto avendo delle piccole incertezze:
$A)$ il campo è uniforme e costante nel tempo e quindi la fem indotta è pari a Zero.
$ B) $, sappiamo che $ B $ è uniforme ma varia nel tempo secondo la formula $ B(t) = Kt^2 $ e quindi avrò che $ Phi(B)=-(del)/(delt) (kt^2ab)=-2ktab $ . Giusto? Come faccio a dire se il verso della corrente in questo caso è orario o antiorario?
$C)$ Ho difficoltà. Da appunti di alcuni amici ho visto che bisogna applicare un'integrale ma non mi sono chiari gli estremi di integrazione poi, al momento di fare la derivata rispetto al tempo, non capisco se derivare il lato $b$ o $a$ per ottenere una velocità... Come posso procedere? Mi aiutate anche a capire come capire (Perdonate il gioco di parole) il verso della corrente?
$A)$ il campo è uniforme e costante nel tempo e quindi la fem indotta è pari a Zero.
$ B) $, sappiamo che $ B $ è uniforme ma varia nel tempo secondo la formula $ B(t) = Kt^2 $ e quindi avrò che $ Phi(B)=-(del)/(delt) (kt^2ab)=-2ktab $ . Giusto? Come faccio a dire se il verso della corrente in questo caso è orario o antiorario?
$C)$ Ho difficoltà. Da appunti di alcuni amici ho visto che bisogna applicare un'integrale ma non mi sono chiari gli estremi di integrazione poi, al momento di fare la derivata rispetto al tempo, non capisco se derivare il lato $b$ o $a$ per ottenere una velocità... Come posso procedere? Mi aiutate anche a capire come capire (Perdonate il gioco di parole) il verso della corrente?
B) Se il campo concatenato aumenta, la corrente indotta nella spira ha un verso tale da produrre un campo opposto alla variazione di flusso
C) Non occorrono integrali, basta guardare il contributo di ogni lato della spira: i due lati orizzontali non hanno effetto, i lati verticali producono una variazione di flusso (uno in aumento, l'altro in diminuzione) dato da v*L*B(nel punto in cui si trova il lato in questione) , quindi $Delta Phi = v*L*(B(x_1) - B(x_2))$ Il verso è come sopra: se la spira va verso un campo in aumento, la corrente indotta produce un campo diretto nel senso opposto
C) Non occorrono integrali, basta guardare il contributo di ogni lato della spira: i due lati orizzontali non hanno effetto, i lati verticali producono una variazione di flusso (uno in aumento, l'altro in diminuzione) dato da v*L*B(nel punto in cui si trova il lato in questione) , quindi $Delta Phi = v*L*(B(x_1) - B(x_2))$ Il verso è come sopra: se la spira va verso un campo in aumento, la corrente indotta produce un campo diretto nel senso opposto
Chiaro, grazie!
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