Esercizi da fare
Induzione elettromagnetica
Tracce da svolgere in autonomia. La soluzione finale compare con il pulsante sotto ogni traccia; ogni esercizio ha anche una pagina propria, da condividere con il link.
1. F.e.m. media in una bobina
Una bobina di spire, ciascuna di area , ha l’asse parallelo a un campo magnetico uniforme che passa da a in . Calcolare il modulo della f.e.m. media indotta nella bobina.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
2. Carica indotta nell'estrazione di una spira
Una spira circolare di raggio e resistenza è perpendicolare a un campo magnetico uniforme di e viene estratta completamente dalla regione del campo. Trascurando l’autoinduzione, calcolare la carica che attraversa la spira.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
3. Sbarretta a velocità costante
Una sbarretta conduttrice lunga scorre a velocità costante su due binari chiusi da un resistore di , in un campo magnetico uniforme di perpendicolare al piano dei binari. Trascurando le altre resistenze e l’autoinduzione, calcolare la f.e.m. indotta e la corrente.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
4. Forza per trascinare una sbarretta
Una sbarretta lunga viene trascinata senza attrito a velocità costante su due binari chiusi da un resistore di , in un campo uniforme di perpendicolare al piano dei binari. Trascurando le altre resistenze e l’autoinduzione, calcolare la forza da applicare alla sbarretta e la potenza che essa sviluppa.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
5. Velocità limite su binari verticali
Una sbarretta di massa e lunghezza cade senza attrito lungo due binari verticali collegati in alto da un resistore di , in un campo orizzontale uniforme di perpendicolare al piano dei binari. Trascurando le altre resistenze e l’autoinduzione, calcolare la velocità limite.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
6. Bobina rotante in un campo uniforme
Una bobina di spire di area ruota a giri al minuto attorno a un asse perpendicolare a un campo magnetico uniforme di . Calcolare il valore massimo e la frequenza della f.e.m. indotta.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
7. Induttanza di un solenoide
Un solenoide in aria lungo ha spire di raggio . Trascurando gli effetti di bordo, calcolare la sua induttanza.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
8. F.e.m. autoindotta con corrente sinusoidale
In un induttore di induttanza circola la corrente , con e frequenza . Calcolare il valore massimo della f.e.m. autoindotta.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
9. Chiusura di un circuito RL
Un generatore ideale di , un resistore di e un induttore ideale di sono collegati in serie, e l’interruttore viene chiuso all’istante . Calcolare la costante di tempo e la corrente all’istante .
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
10. Dimezzamento della corrente in un circuito RL
Un induttore di , percorso da corrente, viene chiuso all’istante su un resistore di , dopo che il generatore è stato escluso. Calcolare dopo quanto tempo la corrente si è dimezzata.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
11. Energia magnetica in un traferro
Nel traferro di un elettromagnete, una regione d’aria di volume , il campo magnetico è uniforme e vale . Calcolare la densità di energia magnetica e l’energia contenuta nel traferro.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
12. Mutua induttanza di una bobina in un solenoide
Un solenoide lungo con spire al metro contiene al centro una bobina coassiale di spire di raggio . Calcolare la mutua induttanza e il modulo della f.e.m. indotta nella bobina quando la corrente nel solenoide varia di al secondo.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
13. Campo elettrico indotto da un solenoide
In un solenoide lungo di raggio il campo magnetico è uniforme e cresce di al secondo. Calcolare il modulo del campo elettrico indotto a e a dall’asse.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.