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[Risolto] Problema Fisica Alternatore

  

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Una bobina composta da 300 avvolgimenti di dimensioni 2 cm × 1,5 cm ruota in un campo
magnetico di intensità pari a 4000 G. (a) Qual è la massima f.e.m. generata quando la frequenza di rotazione è pari a 60 Hz?
(b) Quale deve essere la frequenza di rotazione per avere una tensione massima di 110 V?
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Flusso = N * B * Area * cos(omega * t);

Area = 2 * 1,5 = 3 cm^2 = 3 * 10^-4 m^2;

N = 300 spire;

1 Gauss = 10^-4 T;

B = 4000 G = 0,4 T;

omega = 2 pigreco * f = 2 * 3,14 * 60 = 120 pigreco rad/s =376,8 rad/s;

Flusso = 300 * 0,4 * 3 * 10^-4 * cos(120 pigreco * t);

flusso = 0,036 * cos(120 pigreco*t)

fem indotta  = - d(Flusso)/dt;

derivata del coseno è - seno.

derivata interna di (omega * t) è omega

fem = 0,036 * omega * sen(120 pigreco * t);

fem = 0,036 * 120 pigreco * sen(120 pigreco * t)

valore massimo di fem indotta se: sen(omega t) = 1;

fem max = 0,036 * 376,8 = 13,6 V.

Se vogliamo 110 V max:

0,036 * 2 pigreco * f = 110;

f = 110 / (0,036 * 6,28) = 487 Hz. 



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Phi(t) = N B S cos (wt) = 300 * 4000 * 0.02 * 0.015 cos ( 2pi * 60 t) = 360 cos (120 pi t)

 

e(t) = - dPhi(B)/dt = 360 * 120 pi sin (120 pi t)

Vmax = 43200 pi V = 135 717 V circa

 

b)  360 cos wt ha per derivata      360 w sin wt

 

il massimo é 360 * 2 pi f = 110

f = 110/(720 pi) Hz = 0.049 Hz

Non si possono usare i Gauss per il campo B. La misura deve essere in Tesla.

Ciao.



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