4 Nella figura seguente disegna la direzione e il verso. 5 Come si determina il valore della costante di permeabilità

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1 V3_8_ese_04b Esercz omane su concett 20 test (30 mnut) test INTERTTIV Dsegna qualtatvamente le lnee el campo magnetco generato nello spazo crcostante alla barra magnetzzata nella fgura. N 2 Se un astronauta e t trov su un paneta sconoscuto. Se sprovvsto attrezzature spermental e ntorno a te non c sono mneral. Ha ue barre ferro: una è magnetzzata, l altra non lo è. Sa anche che l paneta, a fferenza ella Terra, non possee un suo campo magnetco. c Come puo stablre quale elle ue barre è quella magnetzzata? S c Dsegna la rezone e l verso ella forza magnetca che agsce n cascuno e seguent fl percors a corrente mmers n un campo magnetco. 4 Nella fgura seguente segna la rezone e l verso seguente ella forza magnetca che agsce sul flo percorso a corrente. 3 Il segno 9 nca una corrente o un campo magnetco che esce al foglo, mentre l smbolo rappresenta una corrente o un campo magnetco che entra. S N a) 5 Come s etermna l valore ella costante permeabltà magnetca el V3_8_ese_03 vuoto? b) c) 6 Nell espermento per msurare la forza magnetca che agsce su un flo attraversato a corrente all nterno un campo magnetco abbamo utlzzato un namometro. Che relazone fsca esprme la conzone equlbro fra la forza magnetca e la forza elastca el namometro? 7 Un flo percorso a corrente è mmerso n un campo magnetco. Quano la forza magnetca che agsce sul flo è massma? E quano è mnma? ) 8 Nelle fgure che seguono, valor ella lunghezza l un flo conuttore rettlneo, ell ntenstà corrente e el moulo el campo magnetco v n cu è mmerso l flo sono gl stess. lv nca un vettore che ha la rezone e la lunghezza el flo rettlneo e l verso ella corrente. e) a) l b) l 897

2 omane su concett Due spre entche e con lo stesso asse sono percorse a corrent uguale ntenstà che crcolano però n verso opposto. La stanza fra centr elle spre vale : esste un punto ove l campo v s annulla? c) l ) c Dspon le seguent fgure n orne ecrescente ell ntenstà ella forza magnetca. 9 Due fl rettlne sono percors alla stessa ntenstà corrente nello stesso verso, e sono spost perpencolarmente a un pano orzzontale a stanza fssa l uno all altro. In qual punt ello spazo l campo magnetco v totale è nullo? l 2 Nelle fgure che seguono, valor ella corrente che crcola nella spra, ella superfce ella spra e el moulo el campo magnetco v sono gl stess. I smbol 9 e 7 ncano l verso n cu crcola la corrente ne tratt spra perpencolar al pano el foglo. a) b) 0 Insersc le granezze opportune sugl ass x e y e grafc seguent mpegano anche pù volte smbol,,.... costante c) ) a)... c Determna n tutt cas se s tratta equlbro stable, equlbro nstable o non equlbro e, n questo ultmo caso, nca l verso n cu ruota la spra. b)... costante... 3 Un semplce motore elettrco è formato a una spra rettangolare mmersa n un campo magnetco v unforme, vncolata a ruotare ntorno a un asse perpencolare alle lnee el campo magnetco. Consera la conzone n cu l vettore superfce ella spra e l vettore campo magnetco sono antparallel: s tratta una conzone equlbro stable o nstable? Perché?... costante 4 «Un amperometro msura esattamente la corrente che flusce n un crcuto.» Questa frase è sbaglata: perché? c) 5 Qual è la fferenza fra voltmetro e elettrometro? 898

3 problem 3 Forze tra corrent PRLEM SVLT In ue lungh fl conuttor rettlne, che stano tra loro 2,2 cm, sono present ue corrent ntenstà 3,8 e 7,5. c Qual è l valore ella forza magnetca che agsce su un tratto flo lungo 2,0 m? 2 l Stratega e soluzone Sosttueno valor numerc nella formula mpère ottenamo # 0 N ^38, h# ^75, h F l -4 = = c # # 20, m 52, # 0 N. 2 m ^ h= 2 2 ^0, 022 mh Dscussone bbamo calcolato la forza con l valore k m che vale se fl sono nel vuoto. Il valore k m nell ara, però, è maggore quello nel vuoto solo per 360 part su un mlaro. Qun l valore el rsultato pratcamente non camberebbe per nulla con l valore corretto k m nell ara. 2 Due fl rettlne lungh 2,00 m sono parallel tra loro e stano,5 cm. I ue fl sono attraversat a corrent 2,7 e 6,8 che fluscono nello stesso verso. c Calcola l moulo ella forza che agsce su ue fl. c Calcola l moulo ella forza per untà lunghezza che agsce su ue fl. c La forza è attrattva o repulsva? [4,9 0 4 N; 2,4 0 4 N] 3 In ue fl rettlne parallel e rettlne sono present ue corrent che scorrono nel meesmo verso. I ue fl stano fra loro 0,32 m e le ue corrent hanno entrambe ntenstà par a,7. La forza tra ue fl ha ntenstà 9,5 0 6 N. c Determna la lunghezza e fl. Suppon che la lunghezza e fl raopp. c Calcola l ntenstà ella forza magnetca tra ess. [5,3 m;,9 0 5 N] 4 Due fl parallel sono percors alle corrent e 2, con la stessa ntenstà par a 3,2, ma verso opposto. I ue fl sono lungh 0,68 m e la forza che s esercta tra ess ha moulo par a 2 N. c Determna la stanza tra fl. [6,7 0 2 m] 5 Due fl parallel rame, sezone S 3 mm 2 e lunghezza l,20 m s trovano nel vuoto a una stanza 0,43 m. ll stante t 0 a cap uno e ue fl vene applcata una fferenza potenzale 20 V. La resstvtà el rame vale Cu,7 0 8 m. c Calcola l moulo ella forza magnetca che agsce su fl. Dopo un ntervallo tempo t, anche al secono flo vene applcata la stessa fferenza potenzale. c Calcola l moulo ella forza magnetca che agsce su ue fl. [0 N; 4,8 N] 899

4 Esercz 6 Tre fl rettlne parallel sono post su vertc un trangolo equlatero lato 35 cm, come mostrato nella fgura, e sono attraversat alle corrent, 2 e 3. Le corrent hanno tutte ntenstà ugual a 2. c Determna moulo, rezone e verso ella forza per untà lunghezza che agsce sul flo nel caso n cu le corrent, 2 e 3 sano tutte uscent al foglo. flo flo 2 flo 3 [4 0 6 N] 7 Due fl rettlne parallel stant 5,0 m sono percors, n vers oppost, alla stessa corrente. Sullo stesso pano e fl è presente un pccolo crcuto quarato lato a percorso alla corrente q n verso oraro come mostra la fgura. In questa stuazone l crcuto assume una poszone equlbro a stanza l 5 25 cm al prmo flo. c Quanto è lungo l lato a el crcuto quarato? 4 L ntenstà el campo magnetco 8 Il campo magnetco nello spazo compreso tra le espanson un magnete è omogeneo e ha ntenstà par a 0,0 T. Una sbarra conuttrce lunga 70 cm e percorsa a una corrente 70 m è sposta perpencolarmente alle lnee el campo magnetco. c Qual è l moulo ella forza che agsce sulla sbarra? [4,9 0 3 N] 9 Una barra ferro lunghezza l 23 cm e massa 0,2 kg è sposta orzzontalmente n una regone occupata a un campo magnetco moulo T omogeneo e le cu lnee campo sono rette perpencolarmente al flo come mostra la fgura (l smbolo 9 nca che le lnee el campo magnetco escono al foglo). c Determna l verso e l valore ella mnma ntenstà corrente, a fare passare nella barra, necessara per farla sollevare. (Suggermento: sulla barra agsce anche la forzapeso, e perché la barra s sollev, occorre che la forza totale che agsce sa retta verso l alto.) [6 0 ] l a q C D 0 In una regone occupata a un campo magnetco v omogeneo moulo T, un conuttore rettlneo è attraversato a una corrente n rezone perpencolare alle lnee campo v e rsente una forza moulo N. Un secono conuttore, parallelo al prmo e ella stessa lunghezza, è attraversato a una corrente 2 8,7 e subsce una forza ntenstà 4,9 0 2 N. c Calcola l valore. [ ] [50 cm] Un asta allumno con sezone,0 mm 2 vene sospesa a un namometro n moo a stare n 900

5 equlbro n poszone orzzontale. L asta vene sposta n moo a essere orentata perpencolarmente al merano magnetco e, successvamente, n essa s fa passare una corrente,6 a Est a vest. Quano crcola corrente s osserva una mnuzone el peso ell asta par allo 0,28%. La enstà ell allumno vale 2600 kg m 3. c Determna l ntenstà el campo magnetco terrestre nella poszone ella msura. [2,0 0 5 T] 2 Un pezzetto flo elettrco rettlneo lungo l 5 0 cm e massa m 5 00 g è appoggato su un pano orzzontale scabro con coeffcente attrto namco m D 5 0,02. Il flo è percorso a una corrente 5 2 e è nzalmente fermo. un certo stante, vene acceso un campo magnetco unforme retto perpencolarmente al flo, che fa muovere l flo. Dopo 0 s all accensone el campo magnetco, l flo ha una veloctà v 5 0,5 m/s. c Calcola l valore el campo magnetco. [0,5 T] 5 La forza magnetca su un flo percorso a corrente v 3 Un tratto conuttore rettlneo lungo 20,0 cm è posto tra le espanson un magnete. Il campo magnetco è unforme e la sua ntenstà vale 0,400 T. Quano nel conuttore crcola una corrente elettrca contnua 0,320, s msura la forza magnetca che agsce sul conuttore e s trova F m, N. c Determna l angolo formato al conuttore con l campo magnetco. [30 oppure 50 ] 4 PRLEM SVLT Un flo rettlneo lungo 4 cm è percorso a una corrente ntenstà 2,3 e è posto n un campo magnetco, con una rezone che forma un angolo 30 rspetto alle lnee campo. Il valore el campo magnetco è 0,94 T. c Qual è l valore ella forza magnetca che agsce sul flo? l α = 30 l = 4 cm = 2,3 α = 30 = 0,94 T F =? Stratega e soluzone È possble rsolvere l problema utlzzano la formula (5). Per farlo, occorre prma tutto etermnare. V3_8_ese_2 v formano un trangolo Come è mostrato nella fgura a fanco, vettor v e R = P rettangolo PQR che è la metà un trangolo equlatero, con l angolo tra ue y vettor par a 60. Qun s ha 094, 0, 74 = = = ^ T h = T. 2 2 V3_8_ese_2bs Sosttueno valor numerc nella formula che fornsce la forza magnetca su un flo percorso a corrente, ottenamo N F l (0,47 T) (2,3 ) (0,4 m) 0,5 T m 0,5 : : m 0,5 N. : m P R // 30 Q 90

6 Esercz Dscussone Lo stesso rsultato poteva essere ottenuto, n manera pù veloce, usano la formula (7): F l sen (0,94 T) (2,3 ) (0,4) sen(30 ) (0,30 N) 0,5 N. 2 5 Il campo magnetco tra le espanson polar un elettromagnete è unforme, ntenstà 0,50 T e retto vertcalmente verso l basso. ll nterno questa regone, è collocato un flo lunghezza par a 0 cm percorso a una corrente 5,0. Calcola l ntenstà ella forza magnetca che agsce sul flo quano: c l flo è n poszone orzzontale, c l flo è evato 30 all orzzontale e la corrente scorre verso l alto, c l flo è evato 30 all orzzontale e la corrente scorre verso l basso, c l flo è n poszone vertcale e la corrente scorre all alto verso l basso. [0,25 N; 0,22 N; 0,22 N; 0 N] 6 Una barra clnrca allumno lunga 75,0 cm e con una sezone,00 cm 2 è appoggata su un tavolo, n un punto ella superfce terrestre n cu l campo magnetco vale 4, T, è orzzontale e forma un angolo 30 con la barra. cap ella barra è applcata una fferenza potenzale V. La enstà ell allumno vale 2960 kg/m 3 e la sua resstvtà è 2,8 0 8 m. c Determna l valore mnmo che eve avere V perché la barra s sollev. [25 V] 7 In una localtà, l campo magnetco terrestre ha componente vertcale, retta verso l alto, V T, mentre la componente orzzontale, retta verso Nor, ha ntenstà T. Un flo lungo 2,0 m vene teso n rezone Est-vest e è percorso a una corrente contnua ntenstà 20 con verso a Est a vest. c Determna ntenstà, moulo e rezone ella forza totale che agsce sul flo. [crca N; 72 fra la vertcale verso l basso e l Nor] 8 Un asta lunga l 5 0 cm e massa m 5 02 g è tenuta n equlbro parallelamente a un pano orzzontale a una grossa molla costante k costruta con materale plastco solante e fssata al pano. In questa stuazone la molla è compressa Dy. Lungo l asta crcola una corrente 5 30 che scorre a snstra verso estra. un certo stante vene acceso un campo magnetco unforme v, le cu lnee campo sono perpencolar all asta e parallele al pano orzzontale. In questa stuazone la molla subsce un allungamento rspetto alla sua poszone equlbro. Chamamo Dy la nuova poszone equlbro el sstema tale che Dy /Dy 5 2. c Quanto vale l ntenstà v? 6 Il campo magnetco un flo percorso a corrente y [,0 T] 9 current of 2.0 flows n a conuctve straght wre. The stance between the pont P an the wre s 50 cm. c Calculate the ntensty of the magnetc fel n P generate by the conuctor. [ T] 20 Un fulmne è costtuto a una certa quanttà carca elettrca che, n un ntervallo tempo molto breve, s trasfersce a un punto che s trova a un potenzale V a un punto che s trova a un potenzale V 2 ; n questo senso può essere schema- 902

7 tzzato come un flo percorso a una corrente contnua. Per stmare l ntenstà ella corrente, s msura l ntenstà el campo magnetco a 50 m al punto n cu un fulmne s scarca e s ottene l valore 2,5 0 4 T. c Determna l ntenstà ella corrente trasportata al fulmne. [,9 0 5 ] 2 lcun pacemaker sono otat un nterruttore magnetco che vene plotato all esterno attraverso un campo magnetco. Per poter agre sul pacemaker, l campo eve avere una ntenstà T. Tale campo vene generato tramte un flo percorso a corrente ntenstà,2 0 3 che è poszonato al meco a una stanza al pazente. c Calcola l valore ella stanza. Suppon che un pazente portatore un pacemaker come questo s trov n prossmtà el punto n cu s scarca un fulmne, che trasporta una corrente ntenstà par a, c Qual è la stanza mnma che eve esserc tra l pazente e l fulmne perché non subentrno problem carac? [0,5 m; 8 0 m] 22 PRLEM SVLT Due lungh fl rettlne parallel stano 5,6 cm tra loro e sono percors a ue corrent che hanno lo stesso verso e la stessa ntenstà, par a,7. Un punto P appartene al pano che contene ue fl e è equstante a ess. P c Calcola l valore el campo magnetco totale generato a ue fl n P. D D = 5,6 cm =,7 =? Stratega e soluzone Il campo magnetco v nel punto P è la somma vettorale e ue camp magnetc v e v 2 generat, rspettvamente, a fl e 2: v v v 2. Nella stuazone ella fgura a fanco, l campo magnetco v (tangente alla lnea campo generata al flo e passante per P) ha rezone perpencolare al pano che contene ue fl e è rvolto verso l etro ella pagna. Invece l campo magnetco v 2, generato al secono flo, è rvolto verso l avant ella pagna. 2 P Vsto che le corrent ne ue fl sono ugual e che P ha stanza D/2 a entramb fl, camp v e v 2 hanno lo stesso moulo = 2= = =, 2 2 D/ 2 D qun l campo totale v v v 2 n P è nullo, esseno la somma ue vettor ugual e oppost. Dscussone Se s conserano ue fl percors a una stessa ntenstà corrente come ue rette parallele, esste una retta, parallela alle ue, equstante a esse e posta nel loro stesso pano, n ogn punto ella quale l campo magnetco rsultante è nullo. 903

8 Esercz 23 Nella fgura seguente e rappresentano le sezon ue lungh conuttor rettlne e parallel, che stano fra loro 0 cm e sono percors a corrente n verso opposto, uscente nel flo e entrante nel flo. Le ntenstà corrente valgono, rspettvamente, 2,0 e 3,0. I punt P, P 2 e P 3 sono spost n moo tale a avere P 2,0 cm, P 2 4,0 cm e P 3 3,0 cm. c Determna l ntenstà el campo magnetco generato a fl ne punt P, P 2 e P 3. ssum che l vettore campo magnetco abba verso postvo quano è orentato verso l alto. P P 2 P 3 [,5 0 5 T; 2,0 0 5 T;,7 0 5 T] 24 Rsolv l eserczo preceente nel caso che, a partà tutte le altre conzon, la corrente crcol anche n nello stesso verso. [ 2,5 0 5 T; 0 T; 2,3 0 5 T] 25 Un nastro lunghezza nefnta, pccolo spessore e sem larghezza l 5 0 cm, è percorso a una corrente strbuta unformemente. Il campo magnetco generato a una stanza r 5 8l all asse el nastro ha un ntenstà 5, T. Il nastro vene rmosso e al suo posto è nserto un flo nefnto n cu crcola la stessa corrente. Calcolano ora l campo a stanza r 5 8l al flo, la fferenza percentuale tra e rsulta ell %. c Rcava l valore. [4, ] 7 Il campo magnetco una spra e un solenoe 26 PRLEM SVLT Un solenoe ha 400 spre e la sua lunghezza l è 56,4 cm. L ntenstà el campo magnetco al suo nterno è 2,0 0 3 T. c Quanto vale l ntenstà corrente che attraversa l solenoe? l N = 400 l = 56,4 cm = 2,0x 0 3 T =? Stratega e soluzone Nella formula () possamo rcavare, che rsulta l N 0 Sosttueno valor numerc nell ultma espressone trovamo -3 ^20, # 0 Th # ^0, 564 mh = = 236,. -7 N c4 # 3, 4 # 0 # m Dscussone Il valore el campo magnetco terrestre vara a punto a punto, ma è ell orne 0 5 T. Qun l campo magnetco generato al solenoe questo problema è un centnao volte pù ntenso el campo magnetco terrestre. 904

9 27 Un solenoe lungo 58 cm è formato a 200 spre e è attraversato a una corrente 4,89. c Determna l ntenstà el campo magnetco all nterno el solenoe. Suppon che lo stesso solenoe venga allungato, manteneno lo stesso numero spre, fno a msurare 72 cm. c Quanta corrente occorre per avere lo stesso campo magnetco? [2, 0 3 T; 6, ] 28 Una spra crcolare raggo 3,2 cm è percorsa a una corrente 4,89 che crcola n verso oraro. Determna l ntenstà el campo magnetco: c al centro ella spra, c sull asse ella spra, a 2,0 cm al centro, c sull asse ella spra, a 6,0 cm al centro. [9,6 0 5 T; 5,9 0 5 T;,0 0 5 T] 29 Due spre rspettvamente raggo 4,5 cm e 7,2 cm sono sposte nello stesso pano n moo tale che rspettv centr sano sovrappost. Nelle ue spre crcola una corrente con la stessa ntenstà 8,5, ma verso opposto. c Determna l campo magnetco totale nel centro. Suppon potere varare la corrente nella spra pù pccola. c Quanto eve essere l ntenstà ella corrente nella spra pù pccola affnché l campo magnetco totale nel centro sa nullo? [4,4 0 5 T; 5,3 ] 30 Un solenoe è lungo 20,0 cm e ha un ametro 50,0 mm. Il flo rame utlzzato per realzzare le spre ell avvolgmento ha una sezone ametro 0,50 mm. cap el solenoe è applcata una fferenza potenzale affnché l campo magnetco all nterno abba un ntenstà, T. La resstvtà el rame vale Cu,7 0 8 m. c Calcola l valore ella fferenza potenzale. [2,7 V] 3 I centr ue spre coassal entrambe raggo R sono poste a stanza h 5, m. Nelle spre crcolano rspettvamente le corrent e 2 vers oppost ma ntenstà tal che / 2 5 a 5 5 0,. In un punto a stanza h alla prma spra, lungo l asse che collega le ue spre, l campo magnetco totale s annulla. La stanza vale 0 cm. c Calcola l valore el raggo R. 8 Il motore elettrco [5 cm] 32 Una spra rettangolare con un area 2,7 cm 2 è attraversata a una corrente contnua ntenstà 4,5. c Determna l moulo el momento magnetco ella spra. La spra è mmersa n un campo magnetco unforme ntenstà 3,5 0 5 T. c Determna l moulo el momento torcente massmo che può agre sulla spra. [5,7 0 3 m 2 ; 2,0 0 7 N m] 33 Una spra rettangolare è mmersa n un campo magnetco unforme moulo 7, 0 3 T. Le lnee el campo formano un angolo con l asse ella spra. I lat ella spra msurano rspettvamente 2,5 cm e 7,8 cm, e la corrente che la attraversa vale 3,5. Il momento torcente sulla spra vale 5,5 0 6 N m. c Determna l valore ell angolo. [6,5 ] 34 Due spre hanno l meesmo permetro ma sono forma versa, una quarata e una crcolare. Suppon che sano attraversate alla stessa corrente. c Determna l rapporto tra moment magnetc elle ue spre. [ q / c /4] 35 Una spra quarata lato 3,00 cm è mmersa n un campo magnetco moulo 2, 0 2 T, le cu lnee campo formano un angolo 45 con l asse ella spra. Nella spra crcola una corrente,3. 905

10 Esercz Determna: c ntenstà, rezone e verso ella forza che agsce su ogn sngolo lato per effetto el campo magnetco. c l valore el momento torcente che agsce sulla spra. [8,2 0 4 N, 5,8 0 4 N;,7 0 5 N m] 36 Una spra materale solante e raggo r è carcata unformemente con enstà carca lneare l 5 3, C/m. La spra ruota con veloctà angolare costante v 5 0 ra/s attorno al suo asse perpencolare alla spra e passante per l suo centro. Il moulo el momento magnetco ella spra è m m ? m 2. c Calcola l valore el raggo ella spra. [30 cm] 9 L amperometro e l voltmetro 37 PRLEM SVLT Un flo conuttore trasporta una corrente ntenstà par a 0,0385 fno a un resstore con una resstenza 540. In parallelo al resstore s collega un voltmetro che ha una resstenza nterna 5,00 k. c Quanto vale la fferenza potenzale a cap el resstore prma nserre l voltmetro? c Quanto vale la fferenza potenzale msurata al voltmetro? 0 R ΔV R V 2 V = 0,00385 R = 540 Ω R 0 = 5,00 kω V =? V 2 =? Stratega e soluzone La tensone a cap el resstore prma el collegamento con l voltmetro può essere calcolata graze alla prma legge hm: V R (540 ) (0,0385 ) 20,8 V. Dopo avere nserto l voltmetro la corrente costante fornta a un crcuto esterno s ve ne ue ram, come è mostrato nella fgura preceente. Per le legg Krchhoff valgono le relazon = 0+ *, R= R 0 0 a cu s rcava Z R = = # ^0, 0385 h= 375, m 3 ] R + R0 554, # 0 [ 3 R0 500, # 0 ] = = # ^0, 0385 h= 0, \ R + R0 5540, ra la fferenza potenzale può essere calcolata n ue mo (usano la resstenza R oppure la resstenza R 0 ); per esempo, calcolamo V 2 R (540 ) (0,0347 ) 8,7 V. Dscussone La varazone percentuale tra V e V 2 vale V- V2 ^20, 8-87, hv = = 00, = 0%, V 20, 8 V che è puttosto elevata. 906

11 È possble ottenere una msura meno falsata utlzzano un voltmetro con una resstenza nterna ecsamente maggore R 0. In tal caso, però, la corrente che attraversa l voltmetro venta molto pù pccola e la sua msura ragonevolmente precsa rchee, n generale, uno strumento qualtà mglore e, verosmlmente, pù costoso. 38 Tra punt e el sstema resstenze nella fgura scorre una corrente ntenstà 4,0. In parallelo alla resstenza a 55 s collega un voltmetro che ha una resstenza nterna 4,00 k. R x R 3 C 2 55 R D R 2 c Quanto vale la fferenza potenzale msurata con l voltmetro? [85 V] 39 Tra punt e el sstema resstenze nella fgura c è una fferenza potenzale 20 V. In sere alla resstenza a 45 s collega un amperometro che ha una resstenza nterna 2,50 m. c In questo moo, s msura l ntenstà quale corrente? c Quanto vale la corrente msurata con l amperometro? [2,7] 40 Un amperometro è nserto nel crcuto schematzzato nella fgura. I valor elle resstenze R, R 2 e R 3 sono rspettvamente 0 V, 5 V e 30 V. L amperometro non segna passaggo corrente. c Quanto eve valere R x? problem general V [20 V] Due fl rettlne r e s sono perpencolar fra loro e s trovano sullo stesso pano. Nel flo r flusce una corrente 5,0, e nel flo s una corrente 3,0. I punt,, C e D appartengono al pano e ue fl, sono stuat n poszone smmetrca a ue a ue rspetto a fl e stano 4,0 cm a r e 2,0 cm a s. c Determna l campo magnetco n,, C e D. [ 5,0 0 6 T; 5,5 0 5 T; 5,0 0 6 T; 5,5 0 5 T] 2 Un flo rettlneo nefnto attraversato a una corrente 3,2 è affancato a una spra crcolare raggo 3,0 cm e attraversata a una corrente. Il flo e la spra sono stuat nello stesso pano e l centro ella spra sta 5,0 cm al flo. c Calcola l valore affnché l campo magnetco complessvo nel centro ella spra possa essere nullo. [0,6 ] 3 Due conuttor rettlne e parallel molto lungh stano tra loro 5,0 m e sono percors a una corrente contnua con la stessa ntenstà 2,0. La corrente flusce ne ue conuttor n verso opposto. I punt e stano 5,0 m a entramb fl. c Calcola l ntenstà el campo magnetco n e. [8,0 0 8 T, n entramb n punt] 907

12 Esercz 4 Due spre crcolar hanno lo stesso raggo R e sono sposte nel pano n moo a avere gl ass concent. Quano la stanza fra ue centr è uguale a R, l campo magnetco nello spazo compreso fra le ue spre può approssmatvamente essere conserato unforme. Suppon che nelle ue spre la corrente crcol nello stesso verso, abba la stessa ntenstà e che 5 R. c Determna l rapporto tra l valore el campo magnetco nel centro el sstema e l valore el campo magnetco nel centro una elle ue spre. [,] 5 Due fl rg parallel lungh,0 m e percors alle corrent 0,25 e 2, che scorrono n verso opposto sono collegat fra loro a un elastco materale solante e costante elastca k 5,6 0 6 N/m. La lunghezza a rposo ell elastco è 0,72 m. c Determna l allungamento ell elastco quano l sstema s trova n conzon equlbro. [,5 0 2 m] 6 morsett una spra quarata lato 0,500 m è applcata una fferenza potenzale 20 V. fanco ella spra, nello stesso pano e parallelamente a un lato, vene poszonato un lungo flo rettlneo percorso a una corrente 0. Il flo s trova a,0 0 3 m al lato pù vcno ella spra e la attrae con una forza complessva moulo 5,0 0 4 N. Determna: c la resstenza elettrca ella spra, c l ntenstà ella corrente elettrca che crcola nella spra. (attato alla secona prova maturtà spermentale, 983) [40 ; 0,50 ] C 7 Quattro sottl aste uguale lunghezza l 5,0 m sono sposte come mostrato n fgura. Le aste e CD hanno massa m 5 40 g mentre EF e GH hanno massa m g. CD e GH sono fssate a un pano orzzontale, mentre e EF sono lbere muovers vertcalmente collegate a un flo nestensble massa trascurable. Le aste sono attraversate a corrent con lo stesso verso ma ntenstà verse. Lungo e CD scorre 5 96 ; lungo EF e GH scorre ll equlbro la stanza tra e CD è uguale alla stanza tra EF e GH. c Calcola l valore. (Trascura tutt gl attrt.) D E G 2 2 F H [2,9 cm] 8 Un prototpo molto elementare motore elettrco può essere costtuto a una ruota conuttrce posta n un campo magnetco. La ruota mostrata n fgura è formata a un cerchone con 4 ragg ugual lunghezza l, cascuno resstenza R, mentre la resstenza el resto el crcuto è trascurable. Due contatt strscant collegano l asse e l cer chone a pol una battera forza elettromotrce. V. Il campo magnetco v è unforme e perpen colare al pano vertcale ella ruota, uscente n fgura. 2 V c S etermn la polartà ella battera e l valore V 0 ella forza elettromagnetca ella battera affn ché l motore tenga sollevato l oggetto massa M come ncato n fgura. Per calcol s usno seguent valor numerc: l cm; R 5 20 mv; V 5 0,25 V; T; M 5 85 g; g m s 22. (Tratto a lmpa ella fsca, problema 3, questo, gara nazonale 2005) M g 908

13 quest per l esame stato Rspon a quest n un massmo 0 rghe. Illustra la efnzone operatva ella granezza fsca vettore campo magnetco v. 2 Il campo magnetco e l campo elettrco sono entramb camp vettoral. Qual sono le prncpal fferenze e le prncpal analoge? 3 Cosa è un motore elettrco? Come funzona? test per l unverstà Un solenoe lungo 5 cm è costtuto a 50 spre e è attraversato a una corrente elettrca 0,5. Qual è l ntenstà el campo magnetco al centro el solenoe? (La permeabltà magnetca el vuoto vale nel sstema SI N/ 2 ) a 6, T c 0,5 T b T,5 0 3 T (Concorso a borse stuo per l scrzone a cors laurea ella classe «Scenze e Tecnologe Fsche» ella SIF, 2006/2007) 2 Intorno a un flo metallco percorso a corrente elettrca s stablsce: a un campo magnetco. r 5, V? m e sezone s 5 0,5 mm 2. Il solenoe è lungo 40 cm. S calcol: c la resstenza equvalente el crcuto. c la corrente generata alla pla. c la corrente che crcola nel solenoe. c l campo magnetco generato al solenoe. (Esame Fsca, Corso laurea n Scenze ologche, Unverstà Genova, 2008/2009) 2 Due fl conuttor parallel lunghezza nfnta sono attraversat a ue corrent rette nello stesso verso moulo rspettvamente I 5 0 e I La stanza tra ue fl è 5 2 cm. Determnare: c l campo magnetco nel punto a stanza ntermea tra ue fl. c l punto ello spazo n cu l campo è nullo (ncare la stanza rspetto al flo percorso alla corrente I ). (Esame Fsca, Corso laurea n Farmaca, Unverstà La Sapenza Roma, 2007/2008) stuy abroa Whch graph best represents the magnetc fel establshe at the center of a col by a steay current n the col? b un campo elettrco. c un campo gravtazonale. un campo etere. a tme b tme e una fferenza potenzale elettrco. (Prova ammssone al corso laurea n Mecna Veternara, 2005/2006) prove esame all unverstà c tme tme Un crcuto formato al parallelo fra un solenoe e una resstenza R 5 6 V è almentato a una battera con V 5 2 V. Il solenoe ha sezone quarata lato l 5 cm, è costtuto a N spre e è realzzato con un flo rame con resstvtà e tme (Scholastc pttue Test (ST), US) 909