Una spira quadrata di lato 10 cm attraversa alla velocità costante di 2 m/s un campo magnetico uniforme di intensità 200 mT, esteso per una lunghezza L pari a 60 cm. Le linee di campo sono perpendicolari al piano della spira. Determina in funzione del tempo il valore della f.e.m. indotta, supponendo che all'istante iniziale il lato destro della spira disti 20 cm dal campo magnetico. Rap. presenta, inoltre, sul piano cartesiano la f.e.m. indotta in funzione del tempo.
Da 0 s a 0,10 secondi la spira è fuori dal campo B
Il tempo t1 = 0,10 s la spira comincia a entrare nel campo B, la sua area aumenta fino a diventare massima quando tutto il lato orizzontale è al suo interno;
fem = - ΔФ/Δt = - Δ(B * Area) /Δt ;
L = 10 cm = 0,10 m; bisogna usare i metri.
Δt2 = 0,10 / 2 = 0,05 s; in 0,05 la spira è all'interno del campo B
da 0,1 a 0,15 l'area aumenta, la variazione è positiva:
fem = - B * (+ L v Δt)/Δt;
fem = - 0,200 * 0,1 * 2 = - 0,04 V; da 0,1 s a 0,15 s;
a questo punto l'area non varia più per 50 cm di spazio, non varia il flusso, quindi fem = 0 V.
Δt = (0,60 - 0,10) / 2 = 0,50 / 2 = 0,25 s;
0,15 + 0,25 = 0,40 s;
Da 0,15 s fino a 0,40 s la spira è dentro il campo B, fem = 0 V;
A 60 cm comincia a uscire dal campo, l'area diminuisce, quindi la variazione è negativa, varia il flusso.
Esce dal campo in 0,05 s; stesso tempo come per entrare nel campo B;
fem = - 0,200 * (- L * v * Δt)/Δt;
fem = + 0,200 * 0,1 * 2 = + 0,04 V; la fem è positiva, si oppone alla diminuzione di flusso.
fem = + 0,04 V , da t = 0,40 s fino a 0,45 s;
poi da 0,45 s in poi diventa nulla fuori dal campo B.
Per me il tuo risultato è sbagliato. Non hanno usato i metri come unità di misura.
