Esercizio 20

Il campo magnetico tra le espansioni polari di un elettromagnete è uniforme, di intensità 0,5 T e diretto verticalmente verso il basso. All’interno di questa regione è collocato un filo di lunghezza pari a 10 cm percorso da una corrente di 50 A.

Calcolare l’intensità della forza magnetica che agisce sul filo quando:

  1. il filo è in posizione orizzontale
  2. il filo è deviato di 30° dall’orizzontale e la corrente scorre verso l’alto
  3. il filo è deviato di 30° dall’orizzontale e la corrente scorre verso il basso
  4. il filo è in posizione verticale e la corrente scorre dall’alto verso il basso

Esercizio 20: soluzione

a) Angolo tra campo e conduttore: \theta = 90^\circ

F = iBL \sin\theta = 50 \cdot 0{,}5 \cdot 0{,}1 \cdot \sin(90^\circ) = 2{,}5 \, \text{N}

b) Angolo tra campo e conduttore: \theta = 90^\circ + 30^\circ = 120^\circ

F = iBL \sin(120^\circ) = 50 \cdot 0{,}5 \cdot 0{,}1 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 2{,}16 \, \text{N}

c) Angolo tra campo e conduttore: \theta = 90^\circ - 30^\circ = 60^\circ

F = iBL \sin(60^\circ) = 50 \cdot 0{,}5 \cdot 0{,}1 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 2{,}16 \, \text{N}

d) Angolo tra campo e conduttore: \theta = 0^\circ

F = iBL \sin(0^\circ) = 50 \cdot 0{,}5 \cdot 0{,}1 = 0 \, \text{N}

Conclusione: la forza magnetica dipende dall’angolo tra corrente e campo. È massima a 90°, nulla a 0°.

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