Momenti torcenti su spire e bobine

Esercizio 1

Una spira rettangolare rigida ha i lati $a=6,0\mathrm{cm}$ e $b=4,0\mathrm{cm}$, è percorsa dalla corrente $I=3,0\mathrm{A}$ e può ruotare attorno a un asse passante per il suo centro, parallelo ai lati di lunghezza $a$. La spira è immersa in un campo magnetico uniforme $B=0,50\mathrm{T}$ perpendicolare all’asse.

• Calcola la forza su ciascuno dei lati di lunghezza $a$.
• Calcola il momento torcente quando il campo è parallelo al piano della spira.
• Calcola il braccio della coppia e il momento torcente quando la normale alla spira forma un angolo di $30^{\circ }$ con il campo.

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Esercizio 2

Una bobina piatta di $50$ spire circolari di raggio $r=2,0\mathrm{cm}$ è percorsa dalla corrente $I=0,40\mathrm{A}$ ed è immersa in un campo magnetico uniforme $B=0,20\mathrm{T}$. La normale alla bobina forma un angolo di $60^{\circ }$ con il campo. Calcola il momento magnetico della bobina, il momento torcente che agisce su di essa e il momento torcente massimo. Indica in quale posizione la bobina è in equilibrio stabile.

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Esercizio 3

Una bobina di $100$ spire quadrate, ciascuna di area $8,0\mathrm{c}{\mathrm{m}}^2$, è immersa in un campo magnetico uniforme $B=0,15\mathrm{T}$. Ruotando la bobina si misura un momento torcente massimo di $6,0\cdot 10^{-3}\mathrm{N}\cdot \mathrm{m}$. Calcola la corrente che percorre la bobina e gli angoli tra la normale alla bobina e il campo per i quali il momento torcente vale $3,0\cdot 10^{-3}\mathrm{N}\cdot \mathrm{m}$.

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