correnti chesi attr

Esercizio 1)
Un tratto di filo rettilineo AB lungo 40 cm è posto a un’altezza di 0,8 cm sopra un secondo filo, in cui passa una corrente i2  di 30 A. Se questo filo ha una massa di 2,0 g, calcolare direzione e verso della corrente i1  lungo AB che permette di equilibrare il peso del tratto di filo in basso.

F peso = 0,0020 * 9,8 = 0,0196 N

Ci vuole una forza fra i fili attrattiva, verso l’alto che sia uguale in modulo alla forza peso.

Due fili si attraggono se la corrente che circola in essi ha lo stesso verso.

F = ko * i1 * i2 * L / d;     (Legge di Ampère).

μo = 1,26 ·10-6 N/A2 ; (permeabilità magnetica del vuoto)

ko = μo/(2pgreco) = 2 · 10^-7 N/A^2;

d = 0,8 cm = 0,008 m

L = 0,40 m;

i1 = F * d /(ko * i2 * L)

F = 0,0196 N

i1 = 0,0196 *0,008 / (2 * 10^-7* 30 * 0,40) ;

i1 = 65,3 N  nello stesso verso di i2.

 

2) Il primo di due lunghi fili, appoggiati su un piano liscio orizzontale, lunghi ciascuno 6,5 m e paralleli tra loro, trasporta una corrente di 45 A. Questi sono collegati, a metà lunghezza, meccanicamente ma non elettricamente, da una molla a riposo, lunga 5,0 cm con costante elastica k=16 N/m.Vogliamo comprimere la molla di 4,0 mm. Calcola l’intensità e il verso della corrente che dovrebbe scorrere nel secondo filo. Che verso hanno gli elettroni di conduzione nel secondo filo?

F = Ko * i1 * i2 * L / d;   forza fra due fili percorsi da corrente.

Due fili si attraggono se le correnti hanno stesso verso.

Forza di compressione della molla che si deve comprimere di 4,0 mm = 0,004 m:

F = K * x = 16 *0,004 = 0,064 N

Ko = 2 * 10^-7 N/A^2

d = 5 cm = 0,05 m; L = 6,5 m;

i2 = F * d / (Ko * i1 * L)

i2 = 0,064 * 0,05 / ( 2 * 10^-7 * 45 * 6,5) = 54,7 A

La corrente i2 deve avere lo stesso verso di i1, così i fili si avvicinano e comprimono la molla. Gli elettroni si muovono in verso contrario al verso che per convenzione diamo alle correnti. Gli elettroni vanno verso il polo positivo. Noi diciamo invece che la corrente va dal polo positivo + verso il polo negativo -. (Per convenzione).

correnti 2

Forza elettromotrice indotta: f.e.m. = – d Φ / d t

 

3) Due fili rettilinei paralleli, distanti 5,0 cm sono attraversati da due correnti di intensità rispettivamente i1 = 2,50 A e i2 = 5,20 A.

Calcola l’intensità della forza magnetica su un tratto di filo lungo 0,850 m.

F = Ko * i1 * i2 * L / d;   forza fra due fili percorsi da corrente.

ko = μo/(2pgreco) = 2 · 10^-7 N/A^2;
F = 2 * 10^-7 * 2,50 * 5,20 * 0,850 /0,05;
F = 2,21 * 10^-6 / 0,05 = 4,24 * 10^-5 N.

 

4) Un filo conduttore lungo 23,5 cm è posto in una regione occupata da un campo magnetico omogeno B ⃗, le cui linee di campo sono perpendicolari al filo. Nel filo passa una corrente di intensità 3,5 A e su di esso agisce una forza di modulo 2,2 * 10^-4 N

Determina il modulo di B ⃗.

 F = i B L;
B = F / ( i L) = 2,2 * 10^-4 /(3,5 * 0,235)= 2,67 * 10^-4 T =
= 267 microTesla.