Filo rettilineo indfinito percorso da corrente I. Lo disegniamo
parallelo al piano del foglio:
-Calcolare la forza, in modulo, direzione e verso, che il filo esercita su
una pallina di carica q e massa m che si muove a velocità v nota
parallelamente all’asse del filo a distanza D dal filo stesso.
-Calcolare la stessa forza se la pallina è ferma, sempre a distanza D dal
filo.
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punti
Livello 0
Il campo $B$ a distanza D dal filo retitlineo prodotto dalla corrente $I$ che scorre nel filo stesso segue la legge di Biot-Savart:
$B=\frac{\mu_0 I}{2\pi D}$
La pallina aventa carica $q$ ha una velocità $v$ con direzione parallela al filo. Supponiamo che la situazione sia come quella di figura:
dove i "+" verdi indicano che $B$ "entra" nel piano del foglio. Quindi $F$ deve essere perpendicolare sia a $B$ che a $v$. Per la forza di Lorentz
$F=qv\times{B}$ la forza F risulta attrattiva verso il filo, quindi in definitiva così:
e avrà modulo pari a $|F|=\frac{qv\mu_0 I}{2\pi D}$
il verso della forza è valido solo se la carica q è positiva. se la carica q è negativa la forza ha lo stesso modulo, la stessa direzione ma verso opposto.
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Livello 9
