Flusso del campo magnetico

emurgano
Salve a tutti! :) Volevo chiedervi un aiuto su questo esercizio, che mi appare abbastanza semplice, ma su cui, ahimè, ho dei dubbi!
Il testo recita così:
"Un campo magnetico è dato dall'espressione \(\displaystyle \overrightarrow{B}=B0(x/x0)^2 \hat{k} \) con B[size=70]0[/size] e x[size=70]0[/size] costanti. Calcolare l'espressione del flusso di campo magnetico attraverso un quadrato di lato 2x[size=70]0[/size] che giace nel piano xy con un vertice nell'origine degli assi e due lati coincidenti con gli assi x e y ".



L'esercizio, come già detto, mi sembra abbastanza semplice: per calcolare l'espressione del flusso devo valutare come è il campo magnetico rispetto il versore normale della superficie: essi sono paralleli (anche il versore normale della superficie, sul piano xy è \(\displaystyle \hat{k} \) ) per cui il flusso è dato da: $ oint_(Sigma )\ B \hat{u} dSigma $ (dove con \(\displaystyle \hat{u} \) indico il versore normale alla superficie). Basta allora calcolare il prodotto scalare tra \(\displaystyle \overrightarrow{B} \) e la superficie del quadrato per trovare il flusso? Quindi verrebbe: \(\displaystyle B0(x/x0)^2 * 4(x0)^2 \) ?
Inoltre, volevo chiedere un altro piccolo dubbio: dato che non parliamo di una superficie infinitesima, ma di una superficie finita e ben distinta, è sbagliato indicare il flusso semplicemente come prodotto scalare tra il campo magnetico e la superficie, o formalmente è più corretto indicare il flusso come integrale?
E se non ci ho capito un tubo, e quindi ho preso un grandissima cantonata :lol: , se gentilmente mi spiegate come doveva essere affrontato l'esercizio! Grazie mille in anticipo! :D

P.s: mi scuso se nelle formule non ho messo bene i pedici nella costanti B[size=70]0[/size] e x[size=70]0[/size], ma non sapevo bene come metterli nel codice della formula! :(

Risposte
Palliit
Ciao.
Avresti potuto calcolare il flusso come hai fatto, cioè come prodotto tra la componente normale al quadrato di $vec(B)$ e l'area del quadrato, se il campo $vec(B)$ fosse stato costante sull'intera superficie, cosa che invece non è.

Tra parentesi, il simbolo $ oint_(Sigma )$ che usi per denotare l'integrale è riservato a superfici chiuse. cosa che il quadrato non è.

Invece (prendendo $d Sigma =dx dy$):

$ Phi_(Sigma) (vec(B))=int_(Sigma) vec(B) * vec(u)_N d Sigma = int_0^(2x_0) dy int_0^(2x_0) B_0 x^2/(x_0^2) dx =B_0/(x_0^2)*2x_0*1/3 x^3|_0^(2x_0)=...$

Edit: scusa TeM per il doppio intervento...
Edit²: @ema.: se clicchi su "CITA" rispetto ad un messaggio tipo il mio o quello di TeM puoi vedere l'ortografia degli indici.

emurgano
Tutto chiaro ora, grazie mille, gentilissimi! :D :smt023

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