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Calcolo della fem indotta

Esercizio sul calcolo della fem indotta

Una spira quadrata di lato 10 cm è sottoposta ad una variazione di campo magnetico le cui linee di campo sono perpendicolari alla superficie racchiusa dal circuito e che passa da 0T a 2,8 mT in 51 ms.

Determinare la fem indotta nel circuito.

Svolgimento dell'esercizio

Sappiamo che ogni volta che il flusso Φ(B) del vettore campo magnetico concatenato alla superficie di un circuito varia al passare del tempo, si manifesta nel circuito una forza elettromotrice indotta pari al rapporto

Forza elettromotrice indotta

Ora il flusso del campo magnetico attraverso la superficie S racchiusa dal circuito è dato dal prodotto dell'intensità del campo magnetico B per la superficie S attraversata dalle linee del campo per il coseno dell'angolo tra la normale alla superficie e le linee di campo.

Essendo il campo magnetico perpendicolare alla superficie vuol dire che l'angolo tra la normale alla superficie e le linee di campo è zero e quindi il coseno vale 1.

Il flusso iniziale è zero in quanto il campo magnetico non c'è:

Φ1 (B) = 0

Il flusso finale invece vale:

Φ2 (B) = B∙ S = 2,8 ∙ 10-3 ∙ (10∙10-2)2 = 2,8∙ 10-5 Wb

(la superficie di un quadrato è dato dal quadrato del lato).

Per cui la fem indotta media varrà:

Calcolo della fem indotta

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