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[Risolto] Esercizio magnetismo

  

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Buonasera, sto provando a svolgere il seguente esercizio:

Due spire circolari concentriche giacciono sullo stesso piano. La spira più grande ha un
raggio di 8 cm ed è percorsa da una corrente di 4 A che circola in senso antiorario.
(a) Derivare l'espressione del campo magnetico sull'asse della spira, calcolarne il valore e
rappresentarlo graficamente.
(b) Se la spira più piccola ha un raggio di 6 cm, quanto deve valere la corrente che circola
nella spira piccola ed in che verso deve scorrere affinchè il campo magnetico totale
nel centro del sistema sia nullo?

 

Per il primo punto ho pensato di utilizzare l'espressione B=(n0*i*r^2)/(2*rad((x^2+r^2)^3)), appunto del campo magnetico della spira circolare, con r raggio della spira più grande e considerando come asse l'asse x; ma in questo caso, quanto dovrebbe valere x? So che si ricava dal coseno dell'angolo nella proiezione, ma non capisco bene come calcolarlo. Forse Pitagora?

Per il secondo posso porre =0 l'espressione (n0*i)/(2*r) ovvero il campo magnetico al centro, dove in questo caso r è il raggio della spira piccola, e risolvere rispetto alla corrente i. Ma in questo caso mi tornerebbe che i=0. è possibile?

Grazie a chi può aiutarmi!

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Campo al centro di una spira percorsa da corrente:

B =  mo * i / (2R)

 mo = (4pigreco) ·10-7 = 1,26 ·10-6 N/A2  ; (permeabilità magnetica del vuoto).

Una corrente elettrica in una spira circolare crea un campo magnetico che è più intenso
al centro della spira rispetto all’esterno della spira. 

spira1
Spire

i1 = 4 A; R1 = 0,08 m

B1 = mo * 4 /(2 * 0,08) = 1,26 * 10^-6 * 25 = 3,15 * 10^-5 T;

Per avere  B2 = B1 in verso contrario in modo che B1 + B2 = 0 T:

R2 = 6 cm = 0,06 m

mo * i2 * /(2 R2) = mo * i1 /(2 R1);

i2 / R2 = i1 / R1;

i2 = i1 * R2 / R1 = 4 * 0,06 / 0,08 = 3 A, in senso orario.

https://www.chimica-online.it/fisica/campo-magnetico-di-una-spira.htm

 

@federica_fanni  ciao.



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