Campo magnetico e fili 1. Disegna le linee di forza del

Campo magnetico e fili
1. Disegna le linee di forza del campo magnetico del solenoide e della spira nelle figure
2. Se raddoppia il numero di spire di un solenoide e raddoppia anche la sua lunghezza, allora il modulo del campo
magnetico al suo interno:
a)raddoppia b)dimezza c)non varia d) quadruplica
e)nessuna delle riposte precedenti
3. Quale dei seguenti grafici esprime l’andamento
dell’intensità del campo magnetico B di un solenoide al
variare della corrente che percorre le spire?
4. Se raddoppia la corrente e quadruplica il raggio di una
spira allora il modulo del campo magnetico al centro della spira:
a)raddoppia b)dimezza c)non varia d) quadruplica e)nessuna delle riposte precedenti
5. Un filo rettilineo posto nel vuoto è percorso da una corrente di 50 mA. Trova il modulo, la direzione e il verso del
campo magnetico generato dal filo a una distanza r di 20 mm (5 10-7 T tangente alla circonferenza di raggio r con
verso antiorario se visto dall’alto)
6. In figura sono mostrati due fili rettilinei percorsi da corrente in versi opposti e distanti 20
cm. Sapendo che I1=8A e I2=2A, trova intensità, direzione e verso del campo magnetico nel
punto M del segmento che individua la distanza tra i due fili
(2  10-5 T perpendicolare al piano della figura e verso entrante
7. In figura sono mostrati due fili rettilinei percorsi da corrente in versi opposti e distanti d
tra loro. Il filo 1 è attraversato da una corrente I1, il filo 2 da una corrente I2. Trova il punto
dell’asse x in cui il campo magnetico è nullo
𝐼1
(𝑥 =
𝑑)
𝐼1 + 𝐼2
8. Find the magnetic field of a very long solenoid placed in vacuum consisting of n=3000
closely wound turns per unit length and carryng a current I=12A ( 4,52  10 -2 T)
9. Trova il flusso di un campo magnetico uniforme B=0,2 T attraverso una superficie piana di 0,4 m 2 perpendicolare
alle linee di forza del campo ( 80 mWb)
10. Trova il flusso di un campo magnetico uniforme B=0,4 T attraverso una superficie piana di 10 m 2 sapendo che
l’angolo formato tra il vettore campo magnetico e il vettore superficie è di 32° ( 3,4 Wb)
11. I due fili rettilinei della figura sono posti nel vuoto e percorsi da corrente I. Il verso
della corrente del filo che attraversa il punto A è uscente. Il verso della corrente del filo
che attraversa il punto B è entrante. La distanza tra i due fili è pari a 2d. Trova modulo,
direzione e verso del campo magnetico nel punto P che si trova lungo l’asse del segmento
AB a una distanza x dal punto medio M di AB
𝜇0 𝐼
𝑑
𝐵=
𝑑𝑖𝑟𝑒𝑡𝑡𝑜 𝑑𝑎 𝑀 𝑎 𝑃
𝜋 𝑥 2 + 𝑑2
12. In figura sono mostrate in una vista dall’alto le direzioni uscenti dalle correnti I=50mA
che attraversano tre fili rettilinei. Se la distanza d=10 cm, trova modulo, direzione, verso
del campo magnetico nel punto C (0)
13. Find the magnetic field of a single loop of current in its centre knowing that loop radius
is 20 cm and the current is 5°. ( 1,57  10-5 T)
14. Due spire concentriche di raggi 12cm e 25cm nel vuoto sono percorse rispettivamente da correnti di 10mA e
50mA entrambe in senso antiorario se osservate dall’alto. Trova modulo, direzione e verso del campo magnetico nel
centro comune delle due spire ( 1,7810-7T, perpendicolare al piano delle spire, verso l’alto)
15. I quattro fili in figura attraversano i quattro vertici di un quadrato di lato 10cm. In A e C
la corrente è uscente; in B le D la corrente è entrante. Il modulo di tutte le correnti è di 2A.
Trova modulo, direzione e verso della forza per unità di lunghezza avvertita da un filo posto
in H (intersezione delle diagonali del quadrato)
(0)
16. I quattro fili in figura attraversano i quattro vertici di un quadrato di lato 10cm. In A e B
la corrente è uscente; in C le D la corrente è entrante. Il modulo di tutte le correnti è di 2A.
Trova modulo, direzione e verso della forza per unità di lunghezza avvertita da un filo posto
in H (intersezione delle diagonali del quadrato) con corrente equiversa alle correnti passanti
per A e B
(3,2 10-5 N/m diretta verso il punto medio del lato AB)
17. Due fili rettilinei e paralleli ( 1 e 2 in figura) sono posti nel vuoto a una distanza di 30 cm. I
fili sono attraversati rispettivamente da correnti di versi opposti I 1=3A e I2=2A. Qual è la forza
per unità di lunghezza esercitata su un terzo filo posto a distanza di 12 cm dal filo 1 e
attraversato da una corrente di 2 A equiversa alla corrente I1?
(1,44  10-5 N/m)
18. Due fili rettilinei paralleli e lunghi 60 cm si attraggono con una forza di 5  10-5 N e sono posti nel vuoto a una
distanza di 15 cm. Se in un filo scorre una corrente di 5 A, quanto varrà la corrente che scorre nell’altro filo e quale
sarà il suo verso? (12,5 A equiversio alla corrente I1)
19. In figura sono mostrati due fili rigidi rettilinei e paralleli, entrambi lunghi 70 cm. I due fili sono
posti nel vuoto e legati da una molla di costante elastica 1,00 N/m. Possono traslare
parallelamente alla loro posizione lasciando invariata la posizione dell’asse della molla.
Inizialmente i due fili non sono attraversati da alcuna corrente e la molla è a riposo. A un certo
istante i due fili vengono attraversati da due correnti equiverse entrambe di 24 A. Trova la nuova
distanza tra i due fili all’equilibrio se la molla si è accorciata di 5 10-4 m. ( 16,1 cm)
20. Si considerino i circuiti e le correnti nel vuoto mostrati in figura. Riconoscere le affermazioni vere:
a) la circuitazione lungo il percorso C1 vale 20 I
b) la circuitazione lungo il percorso C2 vale 0
c) la circuitazione lungo il percorso C3 vale - 0 I
d) la circuitazione lungo il percorso C4 vale - 0 I
e) la circuitazione lungo il percorso C5 vale 0
f) la circuitazione lungo il percorso C3 è uguale a quella lungo il percorso C4
21. Esame di Stato- Maturità scientifica sperimentale 2002 – tema 2
Una parte di un circuito è formata da tre resistori R1=100, R2=200, R3=300 e da un solenoide posto nell’aria.
Esso è lungo 5 cm, ha una sezione circolare di 16 cm2 ed è formato da 1000 spire di resistenza trascurabile.
All’interno del solenoide è posto un piccolo ago magnetico che, quando non vi è passaggio di corrente è
perpendicolare all’asse del solenoide perché risente solo del campo magnetico terrestre che vale 2 10-5 T. Il
candidato:
a) esponga le sue conoscenze riguardo al campo magnetico terrestre e all’uso della bussola magnetica
b)spieghi il concetto di resistenza elettrica, descriva il tipo di collegamento dei tre resistori e ne calcoli la resistenza
totale.
c) spieghi il concetto di induttanza e calcoli l’induttanza del solenoide dopo aver dimostrato come si ricava la formula
per il suo calcolo
d) avendo osservato che l’ago magnetico ha subito una deviazione di 30° rispetto alla direzione originaria, calcoli, in
mA l’intensità della corrente che attraversa ognuna delle tre resistenze e il solenoide
e) nelle stesse condizioni precedenti calcoli il potenziale elettrico nei punti A,B,C sapendo che il punto D è collegato a
massa (a terra )
f) sapendo che tra A e D è mantenuta la d.d.p. già calcolata, ricavi l’angolo di deviazione dell’ago magnetico che si
ottiene eliminando il resistore R2 e interrompendo,perciò quel tratto di circuito
(220 - 40mH - 458A - 275A - 183A - VD=VC=0 - VA 101 mV - VB= 55 mV - 18°)