Elettromagnetismo (problemini a risposta multipla)
Salve ragazzi, qui altri 3 problemini di cui non sono sicuro della risoluzione
Un lungo filo rettilineo conduce una corrente linearmente decrescente nel tempo. Che direzione e verso ha il campo elettrico indotto all’esterno del filo?
a) Parallelo e concorde alla corrente
b) Radiale ed uscente dal filo
c) Radiale ed entrante nel filo
d) Il campo elettrico è nullo
Qui pensavo la a) ma non ne sono sicurissimo
Una molla metallica viene utilizzata come solenoide. Basta stirarla un poco ed immettervi una corrente . Il campo magnetico che ne risulta tende a contrarre la molla o ad estenderla ulteriormente?
a) A contrarla
b) Ad estenderla
c) Non c’è nessun effetto perché il campo all’esterno di un solenoide è nullo
d) Dipende dal verso della corrente
Anche qui, io pensavo la b) ma non con troppa certezza
Un piccolo circuito circolare di raggio a è posto al centro di un secondo circuito anch’esso circolare, di raggio ab molto maggiore. Il circuito più grande trasporta una corrente variabile nel tempo, con legge I(t) = I0coswt. Ciò induce nel circuito più piccolo una f.e.m. pari a
a) π μ0 I0 /2 a2/b w coswt
b) π μ0 I0 /2 a2/b w senwt
c) π μ0 I0 /2 a/b2 w senwt
d) π μ0 I0 /2 a/b w senwt
Qui non ne ho proprio idea
Grazie mille in anticipo
Un lungo filo rettilineo conduce una corrente linearmente decrescente nel tempo. Che direzione e verso ha il campo elettrico indotto all’esterno del filo?
a) Parallelo e concorde alla corrente
b) Radiale ed uscente dal filo
c) Radiale ed entrante nel filo
d) Il campo elettrico è nullo
Qui pensavo la a) ma non ne sono sicurissimo
Una molla metallica viene utilizzata come solenoide. Basta stirarla un poco ed immettervi una corrente . Il campo magnetico che ne risulta tende a contrarre la molla o ad estenderla ulteriormente?
a) A contrarla
b) Ad estenderla
c) Non c’è nessun effetto perché il campo all’esterno di un solenoide è nullo
d) Dipende dal verso della corrente
Anche qui, io pensavo la b) ma non con troppa certezza
Un piccolo circuito circolare di raggio a è posto al centro di un secondo circuito anch’esso circolare, di raggio ab molto maggiore. Il circuito più grande trasporta una corrente variabile nel tempo, con legge I(t) = I0coswt. Ciò induce nel circuito più piccolo una f.e.m. pari a
a) π μ0 I0 /2 a2/b w coswt
b) π μ0 I0 /2 a2/b w senwt
c) π μ0 I0 /2 a/b2 w senwt
d) π μ0 I0 /2 a/b w senwt
Qui non ne ho proprio idea
Grazie mille in anticipo
Risposte
Sulla prima domanda, ripensandoci, mi trovo che il campo E dovrebbe essere parallelo alla corrente del filo, ma poichè essa decresce, non dovrebbe avere verso opposto alla corrente per bilanciare B decrescente? Ho sbagliato il ragionamento?
1 - come argomenteresti la tua risposta? (magari facendo riferimento a qualche legge nota)
2 - le spire si comportano come magneti orientati tutti allo stesso modo, quindi si attraggono
3 - la spira esterna produce un campo magnetico al centro? Quanto vale? E' variabile? Che flusso ha attraverso la spira piccola? (prosegui...)
2 - le spire si comportano come magneti orientati tutti allo stesso modo, quindi si attraggono
3 - la spira esterna produce un campo magnetico al centro? Quanto vale? E' variabile? Che flusso ha attraverso la spira piccola? (prosegui...)
"mgrau":
1 - come argomenteresti la tua risposta? (magari facendo riferimento a qualche legge nota)
2 - le spire si comportano come magneti orientati tutti allo stesso modo, quindi si attraggono
3 - la spira esterna produce un campo magnetico al centro? Quanto vale? E' variabile? Che flusso ha attraverso la spira piccola? (prosegui...)
1)Ho scelto la a) perchè so che il campo magnetico prodotto da un filo ha linee di campo circolari concentriche al filo stesso. Il campo elettrico indotto da una variazione di un campo magnetico ha linee di campo perpendicolari al campo magnetico stesso. Quindi trovo che il campo elettrico è per forza parallelo al filo stesso. E per esclusione, nelle risposte multiple, solo la a) porta come direzione di E indotto quella parallela al filo.
2)Quindi avevo sbagliato? si contrae la molla metallica?
3) La spira esterna produce al centro B= $ (mu(0)*I(t))/(2a) $
Che varia perchè I(t) è variabile.
Adesso, flusso di B sulla spira piccola $ = B*S = B*pi(ab)^2 = 1/2 mu(0)I(0)pi*a*b^2*cos(wt) $
Ora, la fem= $ -(d(flu))/(d(t)) = 1/2 mu(0) I(0) pi a b^2 w sen(wt)$
Ed ho sbagliato qualcosa qua, perchè non mi trovo con nessuna delle risposte, precisamente tutte hanno /b o /b^2, io invece me lo trovo al numeratore
"AndreaT":
1)Ho scelto la a) perchè so che il campo magnetico prodotto da un filo ha linee di campo circolari concentriche al filo stesso. Il campo elettrico indotto da una variazione di un campo magnetico ha linee di campo perpendicolari al campo magnetico stesso. Quindi trovo che il campo elettrico è per forza parallelo al filo stesso.
Guarda che non siamo nel piano... se metti il filo sul piano xy, le linee di campo B entrano, diciamo, verticalmente nel foglio, come z, e il campo elettrico E indotto è perpendicolare a z, ma qualunque direzione nel piano xy lo è
"AndreaT":
2)Quindi avevo sbagliato? si contrae la molla metallica?
Direi proprio di sì
"AndreaT":
3) La spira esterna produce al centro B= $ (mu(0)*I(t))/(2a) $
Che varia perchè I(t) è variabile.
Adesso, flusso di B sulla spira piccola $ = B*S = B*pi(ab)^2 = 1/2 mu(0)I(0)pi*a*b^2*cos(wt) $
Ora, la fem= $ -(d(flu))/(d(t)) = 1/2 mu(0) I(0) pi a b^2 w sen(wt)$
Ed ho sbagliato qualcosa qua, perchè non mi trovo con nessuna delle risposte, precisamente tutte hanno /b o /b^2, io invece me lo trovo al numeratore
Non hai scambiato i due raggi? "a" è il raggio della spira piccola, "ab" di quella grande
"mgrau":
[quote="AndreaT"]
1)Ho scelto la a) perchè so che il campo magnetico prodotto da un filo ha linee di campo circolari concentriche al filo stesso. Il campo elettrico indotto da una variazione di un campo magnetico ha linee di campo perpendicolari al campo magnetico stesso. Quindi trovo che il campo elettrico è per forza parallelo al filo stesso.
Guarda che non siamo nel piano... se metti il filo sul piano xy, le linee di campo B entrano, diciamo, verticalmente nel foglio, come z, e il campo elettrico E indotto è perpendicolare a z, ma qualunque direzione nel piano xy lo è
"AndreaT":
2)Quindi avevo sbagliato? si contrae la molla metallica?
Direi proprio di sì
"AndreaT":
3) La spira esterna produce al centro B= $ (mu(0)*I(t))/(2a) $
Che varia perchè I(t) è variabile.
Adesso, flusso di B sulla spira piccola $ = B*S = B*pi(ab)^2 = 1/2 mu(0)I(0)pi*a*b^2*cos(wt) $
Ora, la fem= $ -(d(flu))/(d(t)) = 1/2 mu(0) I(0) pi a b^2 w sen(wt)$
Ed ho sbagliato qualcosa qua, perchè non mi trovo con nessuna delle risposte, precisamente tutte hanno /b o /b^2, io invece me lo trovo al numeratore
Non hai scambiato i due raggi? "a" è il raggio della spira piccola, "ab" di quella grande[/quote]
Si ok, la 3) avevo invertito i due raggi, mi trovo la risposta d.
Per quanto riguarda la 1), se penso che E indotto ha la stessa direzione della forza di Lorentz, e la forza di Lorentz la voglio calcolare come v*B (prodotto vettoriale) dove v è la direzione e verso della corrente nel filo (elettroni in movimento), e B è il campo magnetico dovuto alla corrente, allora dal prodotto vettoriale mi trovo che F e quindi E deve essere radiale ed uscente dal filo. L'unica cosa di cui non sono sicuro per questo ragionamento, è che non ho usato il fatto che la corrente decresce... o meglio, l'ho usata per dire che si genera B variabile, ma per il verso no.. cioè se la corrente fosse stata crescente al posto che decrescente, il mio ragionamento mi avrebbe portato a dire comunque radiale ed uscente dal filo. E' giusto?
Qualcuno conferma?
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