Spira magnetica con generatore fem
Buondì, ho un problema su cui sto lavorando che mi fa sorgere alcuni dubbi.
Ho una spira quadrata di lato $L$, resistenza $R$, massa $m_0$, che contiene anche un generatore di fem $xi_0$ continua. Il tutto è posto in un piano verticale, parzialmente immerso in un'area di campo magnetico costante $B_0$ normale alla spira. La spira è vincolata e dunque non può ruotare, si osserva che invece viene tirata verso l'alto a velocità costante.
NB: non c'è alcun valore numerico per alcun dato.
Viene chiesto di calcolare:
- la corrente che circola nella spira
- la fem indotta
- la velocità della spira
Ora, riguardo il primo punto: siccome chiede la corrente e non la corrente indotta, quel che devo fare è trovare la corrente indotta e sommarla a $xi_0/R$ (tenendo conto dei versi), cioè la corrente che dovrebbe già scorrere in quanto c'è fem e c'è resistenza? Inoltre, l'esistenza di questa corrente di base implica un ulteriore campo magnetico dentro la spira che va sommato a quello in cui sta entrando il sistema?
Riguardo invece la terza domanda, non sono esattamente sicuro di come procedere. Penso attraverso un bilancio energetico... energia cinetica uguale a energia dissipata dal circuito?
Grazie
Ho una spira quadrata di lato $L$, resistenza $R$, massa $m_0$, che contiene anche un generatore di fem $xi_0$ continua. Il tutto è posto in un piano verticale, parzialmente immerso in un'area di campo magnetico costante $B_0$ normale alla spira. La spira è vincolata e dunque non può ruotare, si osserva che invece viene tirata verso l'alto a velocità costante.
NB: non c'è alcun valore numerico per alcun dato.
Viene chiesto di calcolare:
- la corrente che circola nella spira
- la fem indotta
- la velocità della spira
Ora, riguardo il primo punto: siccome chiede la corrente e non la corrente indotta, quel che devo fare è trovare la corrente indotta e sommarla a $xi_0/R$ (tenendo conto dei versi), cioè la corrente che dovrebbe già scorrere in quanto c'è fem e c'è resistenza? Inoltre, l'esistenza di questa corrente di base implica un ulteriore campo magnetico dentro la spira che va sommato a quello in cui sta entrando il sistema?
Riguardo invece la terza domanda, non sono esattamente sicuro di come procedere. Penso attraverso un bilancio energetico... energia cinetica uguale a energia dissipata dal circuito?
Grazie
Risposte
Indicata con $\epsilon$ la fem indotta, non nulla solo fino a quando la spira sarà parzialmente immersa nel campo, la corrente nella spira sarà
$i=(\xi_0-\epsilon)/R$
e visto che si suppone la velocità costante, costante sarà anche la corrente e la forza $f=B_0Li$ che dovrà bilanciare esattamente la forza peso.
Da queste considerazioni sarà semplice rispondere a tutte e tre le domande.
$i=(\xi_0-\epsilon)/R$
e visto che si suppone la velocità costante, costante sarà anche la corrente e la forza $f=B_0Li$ che dovrà bilanciare esattamente la forza peso.
Da queste considerazioni sarà semplice rispondere a tutte e tre le domande.
Cristallino come sempre. Ti ringrazio di nuovo!