Forza su una spira quadrata in un campo magnetico non uniforme

vicio_93
Una spira quadrata di lato l=10 cm e resistenza elettrica di 10 ohm si trova al limite di una regione dove esiste un campo magnetico perpendicolare alla spira e costante, ma non uniforme. L'intensità del campo magnetico varia con la distanza dalla linea tratteggiata e varia secondo la legge B(x)=Bo(x/l) al quadrato con Bo=1.0T . La spira viene fatta entrare nel campo con velocità costante vo=10m/s per una distanza patì alla lunghezza l. In assenza di attriti calcolare:
1. L'ampiezza della forza (in funzione della posizione della spira) con la quale deve essere spinta la spira.
2. L'energia dissipata dalla spira durante il suo ingresso nel campo magnetico
3. Il momento mGnetico nell'istante in cui é entrata per tutta la sua lunghezza

In che modo calcolo la forza? Devo calcolare la forza in modo tale da fare entrar e la spira con vel. Costante e quindi accelerazione 0? Per forza intente la forza che crea un momento meccanico?

Grazie in anticipo

Risposte
RenzoDF
"vich":
...L'intensità del campo magnetico varia con la distanza dalla linea tratteggiata

Non vedo linee tratteggiate. :wink:

Ad ogni modo, in attesa dell'immagine provo ad indovinare la geometria del problema ...

"vich":
... In che modo calcolo la forza?

La calcoli dalla corrente $i(x)$ e dal valore dell'induzione $B(x)$ relative alla generica posizione x; chiaramente la forza pur essendo presenti su tutti e tre i lati immersi nel campo, avrà per risultante solo quella relativa al lato che entrando nel campo taglia le linee di forza.

Per determinare la corrente dovrai d'altra parte passare per la tensione indotta nella spira, ovvero usare la legge di Faraday-Neumann-Lenz oppure equivalente la classica $e=Blv$ che discende dalla stessa.

"vich":
... Devo calcolare la forza in modo tale da fare entrar e la spira con vel. Costante e quindi accelerazione 0?

Proprio così, te lo assicura il testo che viene mossa a velocità costante e quindi la forza applicata dovrà uguagliare quella che si oppone al moto.

"vich":
...Per forza intente la forza che crea un momento meccanico?

Nel caso in esame la forza non crea un momento in quanto complanare alla spira, il "momento" al quale fa riferimento il testo è il "momento magnetico" che è tutt'altra cosa; di sicuro l'avrai studiato, sbaglio?

NB Visto l'elevato valore resistivo, l'effetto del coefficiente di autoinduzione è certamente trascurabile.

vicio_93
Questo é il mio ragionamento.. Poi la forza sui lati inferiore e superiore non agisce giusto?? Se agisse sui lati verticali non dovrei raddoppiarla??


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