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Problema sul campo magnetico, circuitazione e irradiamento

  

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Una spira circolare ha un raggio di 5,0 cm e si trova immersa in un campo magnetico uniforme, perpendicolare al piano della spira. Dall'istante di tempo $t=0 \mathrm{~s}$ in poi, il modulo del campo magnetico varia secondo la legge $B(t)=\left(2,6 \times 10^{-6} \mathrm{~T} / \mathrm{s}\right) t .$
- Calcola il valore assoluto della circuitazione del campo elettrico indotto lungo un cammino che coincide con il perimetro della spira, nell'intervallo di tempo in cui il campo magnetico varia secondo la legge data.

20211214 223518

 Buonasera, qualcuno riuscirebbe a spiegarmi come risolvere il problema senza uso di derivate?

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2 Risposte



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La circuitazione di E é uguale in modulo alla variazione del flusso di B,

il quale é B S cos 0° = B S = B TT r^2 = a TT r^2 t.

Questa legge é analoga a quella del moto uniforme, per cui la velocità di variazione

di questa grandezza é semplicemente

a TT r^2 = 2.6*10^(-6) * 3.1416 * 0.05^2 N/C * m = 2.04 * 10^(-8) N/C *m.



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equazione di Faraday -Neumann-Lenz  ---> poi una delle quattro di Maxwell

 

e(t) = circuitazione di E lungo la spira = -dphi/dt = -d/dt(flusso di B attraverso qualsiasi superficie avente la spira come contorno)

ora

circuitazione di E lungo la spira = intg(esteso C) E scalar d

flusso di B attraverso qualsiasi superficie avente la spira come contorno = intg(esteso ad S)Bscalard

se si sceglie per S la superficie piana della spira è:

S = pi*r²  e come contorno C = 2pi*r

intg(esteso C) E scalar ds  = E*2pir*cos0°= E*2pir = e

intg(esteso ad S)BscalardS = B*S *cos0°= B*S

quindi:

e(t) = -dB(t)*S /dt = - S *dB/dt  = - pi*0.05²*2.6*10^-6*dt/dt = - pi*0.05²*2.6*10^-6*1 = -2.04204... × 10^-8 T*m²/s 

 

per cui valore assoluto ---> |e(t)| = ~ 2.04 × 10^-8 T*m²/s 

 

... è facile vedere che:

T*m²/s = Wb*m²/(m²*s) = V*s/s = V {volt  ... ovvero lavoro [J] per (ogni) unità di carica [C]}

V = J/C = N*m/C   { e non N*C/m}

 

p.s.

... leggo ora ...

 

senza uso di derivate

 

ma la legge di Faraday è una derivata!?

 

ora la tua B(t) = k* t              con k = 2.6*10^-6 T/s

 

e la derivata è solo k (ovvero il coefficiente della t)

 

quindi dB/dt = k*dt/dt = k*1 = k
infine dphi/dt = d(B*S)/dt ---> S non varia con t e viene fuori della derivata ---> dphi/dt = S*dB/dt  = S*k

 



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