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Corrente elettrica e campo magnetico : esercizi risolti


Esercizio 1

Un filo rettilineo attraversato da una corrente di 2 A respinge con una forza di modulo 10-4 N un secondo filo parallelo lungo 2 m distante 10 mm dal primo filo. Calcola intensità e verso della corrente che fluisce nel secondo filo.
[1,25A]

Esercizio 2

Un tratto di conduttore rettilineo lungo L=10 cm è posto fra i poli di un campo magnetico uniforme di intensità B=0,2T.
Quando nel conduttore circola una corrente di elettrica continua di 1 A un dinamometro misura una forza che agisce sul conduttore di valore F=10-2 N. Quale angolo formano fra loro conduttore e campo magnetico.
[30°]

Esercizio 3

Il diametro di una spira circolare è di 300 mm.
Quale è l'intensità del campo magnetico al centro della spira quando essa è percorsa da una corrente continua di 40 mA?
[ 1,67·10-7 T]

Esercizio 4

L'intensità del campo magnetico al centro di una spira di raggio a=11cm percorsa da una corrente è B=4 10-5 T. Quale è l'intensità del campo magnetico generato in un punto dell'asse della spira che dista 19 cm dal suo piano?
[ 5·10-6 T]

Esercizio 5

Una spira circolare di raggio a=10 cm è percorsa da una corrente continua. Al suo centro il campo magnetico vale B. Quale è la distanza dal centro della spira di un punto P del suo asse in cui l'intensità del campo magnetico vale B/2.
[ 5 cm ]

Esercizio 6

Due spire uguali con raggio a=4 cm sono disposte una sopra l'altra su piani paralleli a distanza di 12 cm. Nelle due spire circola una corrente continua i di uguale intensità e verso. Determina il valore di i se nel punto dell'asse comune alle due spire equidistante dai loro centri l campo magnetico generato dal sistema vale B=2,15 10-5 T.
[ 4A ]

Esercizio 7

Un solenoide è lungo 0,3 m ed è formato dall'avvolgimento di due strati di filo conduttore. lo strato interno consiste in 300 spire, lo strato esterno in 250 spire. La corrente in entrambi gli strati è di 3A e fluisce nello stesso verso. Calcola il campo magnetico al centro del solenoide.
[6,91·10-3 T]

Esercizio 8

Per costruire un solenoide si è usato un filo conduttore di 0,8mm di diametro, avvolgendo le spire strettamente accostate fra loro. Il solenoide viene percorso da una corrente di 1 A: calcola il valore del campo magnetico interno alla bobina ipotizzandolo uniforme.
[1,57·10-3 T]

Esercizio 9

Un solenoide è costruito in modo tale da generare al suo interno un campo magnetico B=1,26·10-3T quando vi circola una corrente continua di 1 A. Calcola quante di spire ci sono in ogni centimetro di lunghezza del solenoide.
[~10 sp/cm]

Esercizio 10

Una spira quadrata di lato 6 cm è percorsa da una corrente costante di 0,1A; essa si trova in n campo magnetico uniforme di 10-4T. Calcola il momento meccanico cui è soggetta la spira se il suo piano è inizialmente parallelo al campo magnetico.

Calcola il momento meccanico quando il piano della spira è inizialmente perpendicolare al campo magnetico.
[3,5·10-8 Nm | 0 Nm ]

Esercizio 11



Il piano di una spira rettangolare di lati L=8cm L'=5cm è parallelo ad un campo magnetico di 0,15 T.

Se nella spira circola una corrente di 10A che momento meccanico viene esercitato spira?

Quanto vale il momento magnetico della spira?
Quale è la coppia massima che può essere ottenuta con la stessa lunghezza totale di filo percorso dalla stessa corrente in questo campo magnetico?


[M=4·10-2 Am2 | τ= 8,07·10-3 Nm ]

Esercizio 12




Una spira rettangolare di lati L= 8cm ed L'=6cm è incernierata all'asse y ed è percorsa da una corrente costante I=10A nel senso indicato ed è inclinata di un angolo θ=30° rispetto all'assse x. Se la spira risiede in un campo magnetico uniforme B=0,2T parallelo all'asse x.
a] calcola la forza meccanica F su ciascun lato della spira.
b] calcola la coppia necessaria per mantenere la spira nella posizione illustrata.
c] ripeti i calcoli dei punti a] e b] considerando il campo magnetico B=0,2T
orientato secondo l'asse z.

Esercizio 13

Una spira di forma quadrata di lato L=0,1 m giace nel piano xy come rappresentato nel disegno;

nella spira passa una corrente i=10A. Se viene applicato un campo magnetico parallelo all'asse z di 0,2 T calcola la forza risultante sulla spira ed il momento risultante rispetto al punto A.
[F=0 | M=0,1 Am2 | τ=0 ]

Esercizio 14

Una spira rettangolare di lato L=6cm e L'=8cm ha massa m=0,1g per centimetro è incernierata all'asse z .

Nella spira circola una corrente i=10A nel senso indicato. Calcola il modulo ed il senso del campo magnetico parallelo all'asse y che permetta la spira di ruotare su se stessa formando un angolo di θ=30° rispetto al piano yz.
[1,32·10-2 T]

Esercizio 15


Si ha un circuito elettrico dove è presente un generatore di tensione e dove scorre una corrente I=4A; esso è immerso in un campo magnetico di valore B=0,03T.
Il lato l=20cm è libero di muoversi ortogonalmente al campo magnetico, sempre mantenendo il contatto elettrico; esso, è soggetto alla forza F di cui si cerca il valore.
Si calcoli poi il lavoro fatto dal conduttore quando si è spostato di 4 cm.

[0,024N | 9,6·10-4J ]

Esercizio 16

Una spira di filo conduttore ha forma rettangolare 20×30cm è incernierata su uno dei due lati da 20cm.

La spira è percorsa da una corrente di 10A ed è immersa in un campo magnetico di 50mT diretto parallelamente al piano della spira.Determina il momento della forza che agisce sulla spira.

[M=3·10-2Nm]

Esercizio 17

Un tratto di conduttore rettilineo lungo 125cm è posto tra le espansioni di un magnete. Il campo magnetico è uniforme e la sua intensità vale 0,8T. Quando nel conduttore circola una corrrente elettrica continua I=3A si misura una forza magnetica che agisce sul conduttore F=1,5 N. Determinare l'angolo formato dal conduttore con il campo magnetico.

[30° oppure 150°]

Esercizio 18

Si vorrebbe sollevare una barra di alluminio collocata su un tavolo disponendo di alcune calamite a ferro di cavallo in modo da produrre un campo magnetico pressochè uniforme e si appoggia la bacchetta, lunga 16cm e di massa m=14g su due contatti elettrici posti sul tavolo in modo che questa sia percorsa da una corrente I=34A.

Quanto dovrebbe valere il campo magnetico per sollevare la bacchetta con accelerazione pari a 0,5g?

[0,037T]

Esercizio 19

Ripetere l'esercizio 13 ipotizzando che il campo magnetico sia collocato secondo la direzione dell'asse x.


[F=0 | M=0,1 Am2 | τ=0,02Nm]

Esercizio 20

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

Calcolare l'intensità della forza magnetica che agisce sul filo quando:
a)Il filo è in posizione orizzontale
b)Il filo è deviato di 30° dall'orizzontale e la corrente scorre verso l'alto
c)Il filo è deviato di 30° dall'orizzontale e la corrente scorre verso il basso
d)Il filo è in posizione verticale e la corrente scorre dall'alto verso il basso.

[2,5N | 2,1 N | 2,1 N |0 N] .