Esercitazioni sulla Legge di Faraday, conosciuta anche come legge dell'induzione elettromagnetica. Cogli l'occasione per chiarire i tuoi dubbi con le delibere commentate.
Domanda 1
Un flusso magnetico attraversa una spira, inizialmente con 6000 Wb e, 2 secondi dopo, con 2000 Wb. In questo caso, determinare la forza elettromotrice indotta.
Risposta: 2000 V
La forza elettromotrice è il rapporto tra la variazione del flusso magnetico nel tempo.
Sostituendo i valori nella formula:
Domanda 2
Per ottenere una forza elettromotrice del valore di 4 V in un intervallo di tempo di 5 secondi, quale deve essere la variazione del flusso magnetico?
Risposta: 20 Wb
Il modulo della forza elettromotrice è legato alla variazione del flusso magnetico attraverso l'equazione:
Pertanto il flusso magnetico sarà:
Il segno negativo indica che la variazione del flusso magnetico avviene nella direzione opposta alla variazione che genererebbe la FEM positiva.
Domanda 3
Supponiamo che un circuito chiuso composto da una bobina (avvolgimento di filo conduttivo sotto forma di spire) sia collegato ad un amperometro. All'interno della bobina è disposto un magnete. Sia il magnete che il circuito possono muoversi, ma solo nella stessa direzione. Valuta le seguenti affermazioni e identifica l'unica in cui non ci sarà corrente elettrica.
a) L'amperometro mostrerà la lettura della corrente se il magnete si avvicina alla bobina, mantenuta fissa.
b) L'amperometro mostrerà la lettura della corrente se la bobina si avvicina al magnete, mantenuto fisso.
c) L'amperometro mostrerà una lettura di corrente se il magnete e la bobina si muovono entrambi, in direzioni opposte e alla stessa velocità.
d) L'amperometro mostrerà una lettura di corrente se il magnete e la bobina si muovono entrambi, nella stessa direzione e alla stessa velocità.
Secondo la legge di Faraday, una corrente si forma quando un magnete si muove attraverso una spira, dove il movimento relativo tra loro produce una variazione nel campo magnetico.
Quindi, se entrambi si muovono nella stessa direzione e alla stessa velocità, non c'è movimento relativo, quindi nessuna variazione del flusso magnetico, senza produzione di corrente.
Domanda 4
(EEAR 2016) Associare correttamente le leggi dell'elettromagnetismo alle affermazioni di seguito descritte: ( ) Legge di Faraday ( ) Legge di Lenz ( ) Legge di Ampere.
IO. “La direzione della corrente elettrica indotta dalla variazione del flusso magnetico in un circuito chiuso è tale che i suoi effetti tendono ad opporsi alla variazione del flusso che l'ha originata”.
II. “Per un conduttore rettilineo infinito percorso da una corrente elettrica di intensità i, l'ampiezza del vettore campo magnetico B in un punto P, che si trova a una distanza r da questo conduttore, sarà inversamente proporzionale alla distanza r e direttamente proporzionale a io".
III. “La forza elettromotrice indotta in una spira è direttamente proporzionale alla variazione del flusso magnetico che la attraversa ed inversamente proporzionale all'intervallo di tempo in cui tale variazione avviene”. Tra le alternative riportate di seguito, quella corretta è:
a) I – II – III
b) II – III – I
c) III – I – II
d) III – II – I
Domanda 5
(UFRN 2010) L’inglese Michael Faraday (1791 – 1867) può essere considerato uno degli scienziati più influenti di tutti i tempi e i suoi lavori scientifici hanno ancora oggi ripercussioni sulla società scientifico-tecnologico. Uno dei più importanti di questi lavori è la legge dell'induzione elettromagnetica che porta il suo nome – la Legge di Faraday –, che tratta di una situazione sperimentale che coinvolge il magnete e un circuito. Questa legge può essere enunciata come: “la forza elettromotrice indotta in un anello chiuso è proporzionale alla variazione del flusso magnetico che lo attraversa ed inversamente proporzionale all’intervallo di tempo in cui questo avviene. variazione".
In relazione alla Legge richiamata nel testo è corretto affermare che la forza elettromotrice indotta nella spira
a) dipende dal prodotto della variazione del flusso magnetico attraverso la spira e dall'intervallo di tempo.
b) non dipende dal movimento relativo tra il magnete e la spira.
c) dipende dal movimento relativo tra il magnete e la spira.
d) non dipende dal rapporto tra la variazione del flusso magnetico attraverso la spira nell'intervallo di tempo.
È proprio il movimento relativo tra la spira e il magnete che produce la variazione del flusso magnetico.
Domanda 6
(UCS 2015) Il Costa Rica, nel 2015, è arrivato molto vicino a generare il 100% della propria energia elettrica da fonti energetiche rinnovabili, come l’idroelettrico, l’eolico e il geotermico. La legge della Fisica che permette la costruzione di generatori che trasformano altre forme di energia in energia elettrica è la legge di Faraday, che può essere meglio definita dalla seguente affermazione:
a) ogni carica elettrica produce un campo elettrico con direzione radiale, la cui direzione è indipendente dal segno di tale carica.
b) ogni corrente elettrica, in un filo conduttore, produce un campo magnetico con direzione radiale rispetto al filo.
c) una carica elettrica, a riposo, immersa in un campo magnetico subisce una forza centripeta.
d) la forza elettromotrice indotta in una spira è proporzionale alla velocità di variazione del flusso magnetico in relazione al tempo impiegato per effettuare tale variazione.
e) ogni onda elettromagnetica diventa un'onda meccanica quando passa da un mezzo più denso ad uno meno denso.
La forza elettromotrice indotta è il rapporto tra la variazione del flusso magnetico e l'intervallo di tempo. Può essere espresso dalla formula:
Vedi di più su Legge di Faraday - Legge di induzione.
Vedi anche:
- Costante di Faraday
- Induzione elettromagnetica
- Forza magnetica: formula, regole ed esercizi
ASTH, Raffaello. Esercizi sulla Legge di Faraday (induzione elettromagnetica).Tutta la materia, [nd]. Disponibile in: https://www.todamateria.com.br/exercicios-de-lei-de-faraday/. Accesso a:
Vedi anche
- Induzione elettromagnetica
- La legge di Faraday
- Esercizi sulla legge di Ohm con risposte
- Esercizi sulla Legge di Coulomb (Forza elettrica)
- Esercizi sul primo principio della termodinamica
- Legge di Lenz