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Esercizio numero 12 pagina 997 (L’Amaldi per i licei scientifici.blu) 

Testo 

Una spira circolare di raggio 2,5 cm è immersa in un campo magnetico di modulo 0,15T. All’inizio è posta perpendicolarmente alle linee di campo. Successivamente subisce una rotazione di 30°. La rotazione avviene in 10 secondi.  

  • Calcola la variazione del flusso del campo magnetico.  
  • Calcola la forza elettromagnetica indotta  

Soluzione 

Punto 1 

Per risolvere il punto 1 dell’esercizio si deve calcolare il flusso del campo nautico finale e il flusso del campo magnetico iniziale, per poi effettuarne la differenza in modo da ricavare la variazione di flusso di campo magnetico. 

Si consideri quindi che il flusso di campo magnetico iniziale \(\phi \overrightarrow{B}\) viene calcolato come segue:

\(\phi \overrightarrow{B}=||\overrightarrow{B}||*||\overrightarrow{S}||*cos\alpha=0,15T*(\pi(0.025m)^2)cos0°\approx2.55*10^{-4}Wb\)

a questo punto si ha

\(\Delta\phi \overrightarrow{B}=\phi f ( \overrightarrow{B})-\phi_i ( \overrightarrow{B})\approx -3.9*10^{-5}Wb\)

Quindi la variazione del flusso del campo magnetico è pari a circa \(-3.9*10^{-5}Wb\)

Punto 2

Per il calcolo della froza elettromotrice si ricorda che essa si può calcolare come segue:

\(F_{em}=\frac{\Delta\phi \overrightarrow{B}}{\Delta T}\approx\frac{-3.9*10^{-5}Wb}{10s}=3.9*10^{-6}V\).

Quindi la forza elettromotrice indotta è pari a circa \(3.9*10^{-6}V\) .