Esercizi Induzione Elettromagnetica PDF

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1) Un’asta conduttrice lunga 10 cm ruota con velocità angolare uguale a 20 rad/s intorno ad un estremo O. L’asta è adagiata su un piano perpendicolare a un campo uniforme di 0,01 T. Calcolare la d.d.p. fra le estremità dell’asta [1 mV] 2) Una spira circolare di raggio 10 cm e di resistenza 0,2 Ω è immersa in un campo di induzione magnetica 4,0·10-2 T ogni secondo. Sapendo che il piano della spira è ortogonale al campo, calcola la fem indotta nella spira e la potenza dissipata per effetto Joule [1,3 mV; 8,0·10-6 J] 3) Un’asta conduttrice lunga 40 cm scorre su due guide metalliche collegate attraverso una resistenza di 4,0 Ω. La velocità dell’asta, diretta verso destra, parallelamente alle guide, è di 5 m/s. Il circuito è immerso in un campo di 0,5 T ortogonale al piano del circuito. Calcola la fem e l’intensità di corrente e determina il modulo della forza necessario per mantenere in movimento l’asta e la potenza fornita da tale forza. [1 V; 0,25 A; 2·10-2 N; 0,25 W] 4) Una spira (0,2 m per 5 m) posta su un piano perpendicolare ad un campo di intensità 4,0·10 -2 T esce con velocità costante di 1 m/s. Determina la fem la carica che ha attraversato la spira dopo che 2 m della spira sono fuoriusciti dalla regione del campo e la potenza necessaria per estrarre la spira. [8 mV; 8·10 -3 C; 3,2·10-5 W] 5) Una bobina di 40 spire, ciascuna di area uguale a 0,020 m 2, è immersa in un campo magnetico perpendicolare al piano delle spire. Se l’induzione magnetica aumenta di 0,2 T/s, quanto vale, la fem indotta? [0,16 V] 6) Una bobina avente 500 spire, ciascuna di raggio 4 cm, ha una resistenza di 20 Ω ed è disposta perpendicolarmente a un campo B. Calcola la variazione dell’induzione magnetica nel tempo unitario affinché la bobina sia percorsa da una corrente di 0,5 A [4 T/s] 7) utilizzando una tensione alternata di 2000 V si alimenta un dispositivo elettrico di 220V. Sapendo che l’avvolgimento primario del trasformatore adoperato per ridurre la tensione è formato da 1000 spire, calcola il numero di spire del secondario. [110] 8) Una spira rettangolare OPQR di lati OP= 5 cm e PQ= 10 cm ruota intorno all’asse passante per i punti medi di OP e QR con frequenza di 9,55 giri/s in un campo di induzione magnetica 2·10 -2 T. Determina il verso della corrente indotta un istante prima che la spira diventi perpendicolare al campo e il valore massimo della fem. [6 mV] 9) Una spira rettangolare ABCD di lati AB= 20 cm e BC = 5 cm, con una resistenza di 1 Ω, è immersa in un campo B= 1 T e ruota con una velocità angolare di 30 rad/s intorno all’asse passante per AD, perpendicolare alle linee di campo. Nell’istante in cui la spira si trova nella condizione in cui i lati AB e CD sono paralleli alle linee di campo, in quale direzione si muove la corrente? Calcola la fem e la potenza necessaria per mantenere l spira in rotazione. [da C a B; 0,3 V; 0,09 W] 10) All’interno di un solenoide lungo 20 cm, composto da 1000 spire e percorso da una corrente d’intensità 3,0 A, è disposta una seconda bobina di 50 spire circolari di raggio 5 cm. La bobina, posizionata inizialmente con il suo asse parallelo a quello del solenoide, viene messa in rotazione intorno ad un asse perpendicolare alle linee di campo prodotte dal solenoide con una frequenza di 100 giri/s. Determina il valore massimo del flusso concatenato con la bobina e traccia il grafico del flusso in funzione del tempo. Calcola inoltre il valore massimo e quello efficace della fem. [7,5·10 -3 Wb; 4,7 V; 3,3 V] 11) Un’asta conduttrice di lunghezza 1 m e massa 50 g scivola in caduta verticale, con attrito rascurabile, lungo due guide metalliche collegate da un resistore di resistenza 5 Ω. Perpendicolarmente al piano delle guide agisce un campo B= 0,5 T. Se si trascura la resistenza dell’aria, qual è la massima velocità di caduta dell’asta? [9,8 m/s]...