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[Risolto] Domande su corrente indotta fisica

  

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Per una spira di materiale superconduttore, che ha resistenza elettrica $R=0$, l'equazione $f_{e m}=R i$ diventa $f_{e m}=0 \mathrm{e}$ la legge di Faraday-Neumann di conseguenza, assume la forma $\Delta \Phi(\vec{B})=0$. Quest'ultima equazione dice che il flusso del campo magnetico totale attraverso la superficie delimitata dalla spira è costante.

- Alla spira, che ha induttanza $L$ e inizialmente non è percorsa da corrente, viene avvicinata una calamita, in modo che il flusso del campo magnetico esterno subisca una variazione $\Delta \Phi_{0}:$ qual è, alla fine, l'intensità $i$ della corrente indotta che circola nella spira?

- Qual è il verso del campo magnetico generato dalla corrente indotta in relazione al campo esterno? Perché, secondo te, si dice che la spira superconduttrice è «perfettamente diamagnetica»?

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Postato da: @matteoscafa

Alla spira, che ha induttanza L e inizialmente non è percorsa da corrente, viene avvicinata una calamita, in modo che il flusso del campo magnetico esterno subisca una variazione ΔΦ0: qual è, alla fine, l'intensità i della corrente indotta che circola nella spira?

La variazione $\Delta \Phi(\vec{B})$ del flusso del campo magnetico totale attraverso la spira è la somma della variazione $\Delta \Phi_{0}$ del flusso del campo magnetico esterno, generato dalla calamita, e dalla variazione $L \Delta i$ del flusso del campo magnetico interno, generato dalla corrente che scorre nella spira:

$$\Delta \Phi(\vec{B})=\Delta \Phi_{0}+L \Delta i$$

Poiché si ha $\Delta \Phi(\vec{B})=0$, allora $\Delta \Phi_{0}+L \Delta i=0$, da cui ricavo $\Delta i=-\frac{\Delta \Phi_{0}}{L}$. Inoltre, dato che all'istante iniziale, nella spira non scorre corrente, la variazione $\Delta i$ è uguale all'intensità $i$ della corrente indotta che attraversa la spira alla fine, cioè $i=-\frac{\Delta \Phi_{0}}{L}$

 

 

Postato da: @matteoscafa

Qual è il verso del campo magnetico generato dalla corrente indotta in relazione al campo esterno? Perché, secondo te, si dice che la spira superconduttrice è «perfettamente diamagnetica»?

Il segno $«-»$ in questa equazione indica che il verso della corrente indotta è tale che il campo magnetico da essa generato produce, attraverso la spira, un flusso che si oppone alla variazione del flusso del campo magnetico esterno. Questo fenomeno è caratteristico del diamagnetismo. Nel caso della spira superconduttrice si parla di diamagnetismo «perfetto» perché il flusso del campo magnetico interno non solo contrasta, ma annulla completamente quello del campo magnetico esterno.

@math ...great job



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