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. Flusso concatenato con una spira inclinata
Una spira circolare di raggio si trova in un campo magnetico uniforme di . La normale alla spira forma un angolo di con il campo. Calcola il flusso concatenato con la spira.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
2. F.e.m. media in una bobina
Una bobina di spire di area è perpendicolare a un campo magnetico uniforme. Il campo cresce in modo uniforme da a in . Calcola il modulo della f.e.m. indotta nella bobina.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
3. Carica indotta nell'estrazione di una spira
Una spira quadrata di lato e resistenza è perpendicolare a un campo magnetico uniforme di e viene estratta completamente dal campo. Calcola la carica che attraversa la spira.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
4. Verso della corrente in un anello con un magnete che si allontana
Il polo nord di un magnete a barra si trova sull’asse di un anello conduttore e il magnete viene allontanato dall’anello lungo l’asse. Spiega in quale verso circola la corrente indotta nell’anello, visto dal lato del magnete, e se l’anello attira o respinge il magnete.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
5. F.e.m. istantanea con un campo che cresce come t al quadrato
Una bobina di spire di area è perpendicolare a un campo magnetico uniforme che varia secondo la legge , con in tesla e in secondi. Scrivi la f.e.m. indotta in funzione del tempo e calcolala per .
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
6. F.e.m. indotta da un campo che decresce esponenzialmente
Una spira di area è perpendicolare a un campo magnetico uniforme che diminuisce secondo la legge , con in tesla e in secondi. Scrivi la f.e.m. indotta in funzione del tempo e calcolala per .
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
7. F.e.m. tra le estremità delle ali di un aereo
Un aereo vola orizzontalmente a in una zona in cui la componente verticale del campo magnetico terrestre vale . La distanza tra le estremità delle ali è . Calcola la f.e.m. tra le estremità delle ali, considerando le ali come una sbarretta perpendicolare alla velocità.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
8. Carica indotta nel ribaltamento di una bobina
Una bobina di spire circolari di raggio e resistenza complessiva è perpendicolare a un campo magnetico uniforme di . La bobina viene ruotata di attorno a un suo diametro. Calcola la carica che attraversa la bobina.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
9. Spazio percorso da una sbarretta dalla carica indotta
Una sbarretta lunga scorre su due binari chiusi da un resistore di , in un campo magnetico uniforme di perpendicolare al piano dei binari, allontanandosi sempre dal resistore. Le resistenze di binari e sbarretta sono trascurabili. Nel resistore passa una carica di . Determina lo spazio percorso dalla sbarretta.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
10. Forza e potenza per una sbarretta a velocità costante
Una sbarretta lunga viene trascinata a velocità costante di su due binari chiusi da un resistore di , in un campo magnetico uniforme di perpendicolare al piano dei binari. Attriti e resistenze di binari e sbarretta sono trascurabili. Calcola la corrente, la forza necessaria per mantenere costante la velocità e la potenza dissipata nel resistore.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
11. Velocità limite di una sbarretta che cade
Una sbarretta di massa e lunghezza scivola senza attrito lungo due binari verticali collegati in alto da un resistore di , in un campo magnetico orizzontale uniforme di perpendicolare al piano dei binari. Le resistenze di binari e sbarretta sono trascurabili. Calcola la velocità limite della sbarretta. Si usi .
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
12. Corrente e forza su una spira che entra in un campo
Una spira quadrata di lato e resistenza entra con velocità costante di in una regione in cui il campo magnetico è uniforme, vale ed è perpendicolare alla spira. Calcola la corrente indotta durante l’ingresso e il modulo della forza magnetica che agisce sulla spira.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
13. Campo elettrico indotto in una regione circolare
In una regione circolare di raggio il campo magnetico è uniforme, perpendicolare al piano della regione, e cresce con rapidità costante di . Calcola il modulo del campo elettrico indotto a dal centro.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.
14. Corrente indotta da un flusso che varia a tratti
Il flusso concatenato con un circuito di resistenza cresce in modo uniforme da a tra e , resta costante fino a e poi diminuisce in modo uniforme fino a a . Calcola la f.e.m. e l’intensità della corrente indotta nei tre intervalli.
Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.