Esercizi Risolti: Campo Magnetico di una Spirale Circolare

In generale, un campo magnetico è definito come qualsiasi regione di spazio attorno a un conduttore trasportato da una corrente elettrici o attorno ad un magnete, in questo caso per i particolari movimenti che gli elettroni compiono all'interno del loro atomi.
Il vettore di induzione magnetica può essere calcolato dall'equazione , quando si tratta di una svolta circolare.
Dove: B = campo elettrico di induzione vettoriale
μ = costante di permittività elettrica
1) (Unicamp – SP) Un conduttore omogeneo con resistenza 8,0 ha la forma di un cerchio. Una corrente I = 4.0 A arriva attraverso un filo rettilineo nel punto A ed esce dal punto B attraverso un altro filo rettilineo perpendicolare, come mostrato in figura. Le resistenze dei fili diritti possono essere considerate trascurabili.
a) calcolare l'intensità delle correnti nei due archi di circonferenza tra A e B.
b) calcolare il valore dell'intensità del campo magnetico B al centro O del cerchio.
Soluzione
a) Sono indicati nel problema:
io = 4.0A
R = 8,0
La figura seguente rappresenta schematicamente la dichiarazione del problema:


Con 8,0, la resistenza su tutta la circonferenza, concludiamo che la sezione corrispondente a 1/4 della circonferenza ha resistenza:
R1 = 2,0 Ω
E l'altro tratto, corrispondente a 3/4 della circonferenza ha resistenza
R2 = 6,0 Ω
Poiché la differenza di potenziale è uguale per ogni resistore, abbiamo:
tu1 = U2
R1.io1 = R2.io2
2.0.i1 = 6.0.i2
io1 = 3.0.i2
il corrente io arriva per il filo al punto A e si divide in i1 Hey2, così:
io = io1 + io2, sapendo che io = 4,0 A è questo io1= 3.0.i2, Dobbiamo:
4.0 = 3.0i2 + io2
4.0 = 4.0.i2
io2 = 1.0 A
Perciò,
io1 = 3.0A
b) la corrente elettrica i1 origina nel centro O un campo B1, entrando nella schermata (Regola della mano destra).

La corrente elettrica i2 ha origine nel centro O un campo B2, uscendo dallo schermo (Regola della mano destra).

Possiamo concludere allora che B1 = B2, quindi il campo risultante è
Risultante = 0
2) Due spire uguali, ciascuna di raggio 2π cm, sono poste con centri coincidenti in piani perpendicolari. Essere attraversato da correnti i1 = 4.0 A e i2 = 3.0 A, caratterizzare il vettore di induzione magnetica risultante al suo centro O. (Dato: μ0 = 4μ. 10-7 T.m/A).
Il campo magnetico generato dalla corrente i1 = 4.0 A a sua volta 1 è:

Il campo generato dalla corrente i2 = 3.0 A a sua volta 2 è:

Poiché le spirali sono disposte perpendicolarmente, il campo risultante è:

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Di Kléber Cavalcante
Laureato in Fisica
Squadra scolastica brasiliana

Elettromagnetismo - Fisica - Brasile Scuola

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CAVALCANTE, Kleber G. "Esercizi Risolti: Campo Magnetico di una Spirale Circolare"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/exercicios-resolvidos-campo-magnetico-uma-espira-circular.htm. Consultato il 27 luglio 2021.

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