Scheda di esercizi di Campi magnetici e induzione con soluzioni

Scheda di esercizi di Campi magnetici e induzione gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

Per i docenti: gratuita da stampare, copiare e usare in classe. Ogni nuova scheda ha nuovi valori e le sue soluzioni. Un link a ExamProblems nella pagina del corso è molto apprezzato.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
nB30°15 cm × 20 cmB = 1,2 T

Una spira rettangolare di 15 cm per 20 cm si trova in un campo magnetico uniforme di 1,2 T. Il campo forma un angolo di 30° con la normale alla spira. Trova il flusso magnetico Φ attraverso la spira.

B = 1,2 TA = 15 cm × 20 cm30° rispetto alla normale
Φ = mWb
2.Facile
I = 25 APr = ?B = 25 µT

Un filo rettilineo lungo è percorso da 25 A. A quale distanza r dal filo la densità di flusso magnetico è 25 µT?

I = 25 AB = 25 µTμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
r = cm
3.Media
R = 8 Ωv = 2,5 m/sL = 80 cmB = 0,1 T

Un’asta metallica lunga 80 cm scorre a 2,5 m/s lungo due rotaie in un campo uniforme di 0,1 T entrante nella pagina. Trova la f.e.m. indotta ε tra le sue estremità.

B = 0,1 TL = 80 cmv = 2,5 m/s
ε = mV
4.Media
R = 2 Ωv = 8 m/sL = 25 cmB = 0,1 T

Un’asta metallica lunga 25 cm scorre a 8 m/s lungo due rotaie in un campo uniforme di 0,1 T entrante nella pagina. Le rotaie sono collegate da un resistore da 2 Ω; l’asta e le rotaie hanno resistenza trascurabile. Trova la corrente I.

B = 0,1 TL = 25 cmv = 8 m/sR = 2 Ω
I = mA
5.Difficile
E = 1 × 10⁵ V/m, B1​ = 0,1 TB2​ = 1 Tr = ?

Un protone attraversa senza deviare un selettore di velocità con campi incrociati E = 1 × 10⁵ V/m e B₁ = 0,1 T. Entra poi in una seconda regione con solo un campo magnetico B₂ = 1 T, ad angolo retto. Trova il raggio r della sua traiettoria lì.

E = 1 × 10⁵ V/mB1 = 0,1 TB2 = 1 Tm = 1,673 × 10⁻²⁷ kg|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ C
r = cm
6.Difficile
I = 1,5 Al = 50 cmN = 1000, ⌀ 4 cm

Un solenoide lungo con nucleo d’aria ha 1000 spire, una lunghezza di 50 cm e un diametro di 4 cm. Trova l’energia W immagazzinata nel suo campo magnetico quando è percorso da 1,5 A.

N = 1000l = 50 cm⌀ = 4 cmI = 1,5 Aμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
W = mJ

Soluzioni

  1. 1. Φ = 31,18 mWb
  2. 2. r = 20 cm
  3. 3. ε = 200 mV
  4. 4. I = 100 mA
  5. 5. r = 1,044 cm
  6. 6. W = 3,553 mJ

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