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Esercizi Magnetismo

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[11] Re: Esercizi Magnetismo

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 12 ago 2013, 17:37

scientifico ha scritto:Come ho fatto in pratica poi dovrebbe uscire facendo la derivata

-\mu N1\frac{N2}{L}\pi R^2Acos(150t)

Scusa, ma se dico "occhio alla derivata" ci sarà un motivo, no?

scientifico ha scritto: ....Vado a sostituire i miei numeri dove R=resistenza e mentre A=\pi r^2=2,4 \pi ...

Questa me la spieghi, cosa c'entra la resistenza R nella fem indotta ? ...
(te l'avevo detto di stare attento con i nomi!)
... avevo anche sottolineato che dobbiamo pensare il solenoide corto aperto, poi ci sarà da ragionarci sopra alla chiusura sul resistore da 102 ohm, sempre se ti va di farlo ;-) ; io avevo inteso la tua A come valore massimo della corrente, ovvero A=0.8 ampere, e quel R maiuscolo come un errore di scrittura di r minuscolo.

scientifico ha scritto:...Solo un ultima cosa ho capito il ragionamento e l'esercizio come bisogna impostarlo,solo che non riesco a capire bene perché si fa rp^2-R1^2 e no invece R2^2-R1^2

La corrente circolante nella superficie del cilindro cavo interna alla circonferenza di raggio rp è l'unica che andrà ad influire sul campo e questa superficie è pari a

\pi (r_{P}^{2}-R_{1}^{2})

mentre la superficie totale alla quale fai riferimento, serve solo (come già detto nel precedente post) per il calcolo della densità di corrente J.
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[12] Re: Esercizi Magnetismo

Messaggioda Foto Utentescientifico » 12 ago 2013, 18:10

Lo so che c'è un motivo,però non riuscivo a trovarlo ora ho trovato !

-uN1\frac{N2}{L}\pi r^2cos(150t)150

Ok rileggendo la teoria è vero allora metto r piccola cioè il raggio della bobina,bisogna considerare il circuito aperto come hai detto!
Però A io credevo intendeva l'aria,ma ho preso un abbaglio è Ampere sicuramente,l'ho cancellato per non imbrogliarmi...

Alla fine dovrei fare

I=\frac{-uN1\frac{N2}{L}\pi R^2Acos(150t)150}{R}

dove R ora è la resistenza :D
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[13] Re: Esercizi Magnetismo

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 12 ago 2013, 18:21

scientifico ha scritto:Lo so che c'è un motivo,però non riuscivo a trovarlo ora ho trovato !

-uN1\frac{N2}{L}\pi r^2cos(150t)150

L'hai trovato, ma ora ti sei dimenticato del valore massimo della corrente . :D

scientifico ha scritto:... rileggendo la teoria è vero allora metto r piccola cioè il raggio della bobina,bisogna considerare il circuito aperto come hai detto!

Oh, bravo, dobbiamo considerarlo aperto perché quando lo chiudiamo andrà a circolarci una corrente che potrebbe anche andare a modificare il campo magnetico induttore; poi controlliamo se è una modifica "importante" o meno.

scientifico ha scritto:...Però A io credevo intendeva l'aria,ma ho preso un abbaglio è Ampere sicuramente,l'ho cancellato per non imbrogliarmi...

Aria? :shock: ... non finirete mai di stupirmi. :mrgreen:

scientifico ha scritto:Alla fine dovrei fare

I=\frac{-uN1\frac{N2}{L}\pi R^2Acos(150t)150}{R}

dove R ora è la resistenza :D

Se continui a sbagliare simboli ... non va bene. [-X

BTW quel meno puoi anche toglierlo ... e per favore impara a scrivere 'sta permeabilità \mu

Codice: Seleziona tutto
\mu


per i pedici poi basta un underscore fra N e 1 N_1

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[14] Re: Esercizi Magnetismo

Messaggioda Foto Utentescientifico » 12 ago 2013, 18:41

L'hai trovato, ma ora ti sei dimenticato del valore massimo della corrente . :D

In che senso scusa?

Aria? :shock: ... non finirete mai di stupirmi. :mrgreen:

Area sempre lo stesso errore :D .COmunque l'ho tolto visto che è Ampere l'unità di misura


I=\frac{-uN1\frac{N2}{L}\pi r^2cos(150t)150}{R}



BTW quel meno puoi anche toglierlo ... e per favore impara a scrivere 'sta permeabilità \mu


perché posso togliere il -?

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\mu


per i pedici poi basta un underscore fra N e 1 N_1

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Ok grazie dell'informazione
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[15] Re: Esercizi Magnetismo

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 12 ago 2013, 18:53

scientifico ha scritto:...In che senso scusa?

Nel senso che manca il valore massimo di 0.8 ampere; la I(t)=0.8sin(150t) :!:

scientifico ha scritto: ... Area sempre lo stesso errore :D .COmunque l'ho tolto visto che è Ampere l'unità di misura

Togli pure l'unità di misura, ma lascia quel valore massimo di 0.8 :D ampere.

scientifico ha scritto:... perché posso togliere il -?

Perché nell'avvolgimento indotto il testo non ci ha imposto nessun vincolo per la convenzione della fem indotta e noi quindi la prendiamo come più ci conviene, ovvero consideriamo la fem positiva. :-)

Ora, come dicevo, prima di calcolare la corrente come hai fatto tu, dobbiamo analizzare il suddetto problema dell'influenza della corrente circolante nel secondario sul campo primario e quindi per cominciare ti chiedo: conosci i mutui induttori? ... te lo chiedo perché, ad essere precisi, ci troviamo proprio nella condizione di due induttori accoppiati, e quindi di un doppio bipolo mutuo induttore con i suoi quattro parametri.

Sapresti scrivere le sue due equazioni costitutive in regime sinusoidale?
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[16] Re: Esercizi Magnetismo

Messaggioda Foto Utentescientifico » 12 ago 2013, 19:07

Pensare che sul quaderno ho scritto 0,8...comunque andando oltre
Perché nell'avvolgimento indotto il testo non ci ha imposto nessun vincolo per la convenzione della fem indotta e noi quindi la prendiamo come più ci conviene, ovvero consideriamo la fem positiva.

Ovvero se mi diceva il senso di percorrenza della corrente dovevo fare attenzione ai segni giusto?


Ora, come dicevo, prima di calcolare la corrente come hai fatto tu, dobbiamo analizzare il suddetto problema dell'influenza della corrente circolante nel secondario sul campo primario e quindi per cominciare ti chiedo: conosci i mutui induttori? ... te lo chiedo perché, ad essere precisi, ci troviamo proprio nella condizione di due induttori accoppiati, e quindi di un doppio bipolo mutuo induttore con i suoi quattro parametri.

Sapresti scrivere le sue due equazioni costitutive in regime sinusoidale?


Veramente non l'abbiamo fatti al corso i mutui induttori,non so cosa siano!
Sarebbero le Equazioni di Maxwell...Il fatto che a me fisica 1 vale 9 e la due 3 crediti per questo alcune cose non le abbiamo saltate !Penso che la conclusione dell'esercizio sia quella una volta calcolata la corrente che circola nella bobina.
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[17] Re: Esercizi Magnetismo

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 12 ago 2013, 19:42

scientifico ha scritto:Ovvero se mi diceva il senso di percorrenza della corrente dovevo fare attenzione ai segni giusto?

Si, se avesse specificato i versi dei due avvolgimenti e il verso da ritenere positivo per la fem o per la corrente bisognava considerare anche segno e regole di applicazione per la legge di Lenz.

scientifico ha scritto:Veramente non l'abbiamo fatti al corso i mutui induttori,non so cosa siano!
Sarebbero le Equazioni di Maxwell... Penso che la conclusione dell'esercizio sia quella una volta calcolata la corrente che circola nella bobina.

Ok, se non li conosci, calcolerai la corrente in quel modo, ma ponendo il coseno pari a uno, visto che ti chiedono il valore massimo! ;-)


Tanto per completare il discorso, per i futuri lettori, vorrei comunque precisare che bisognerebbe considerare anche la reattanza induttiva secondaria ed andare a verificare che la X22 sia piccola in confronto alla R2=102 ohm; la relazione costitutiva per il secondo avvolgimento andrebbe scritta come

{{V}_{2}}=j\omega {{L}_{22}}{{I}_{2}}+j\omega M{{I}_{1}}=-{{R}_{2}}{{I}_{2}}

ovvero

-j\omega M{{I}_{1}}=({{R}_{2}}+j\omega {{L}_{22}}){{I}_{2}}

e di conseguenza, visto che con i dati del testo, non possiamo far altro che supporre costante la I1, ovvero supporre l'avvolgimento induttore forzato da un GIC, la corrente secondaria risulterà

{{I}_{2}}=\frac{j\omega M{{I}_{1}}}{{{R}_{2}}+j\omega {{L}_{22}}}

ora non resta che cercare di valutare L22, ma ci scontriamo con la mancanza della lunghezza del secondo avvolgimento; supponendola ad ogni modo proporzionale a quella del primo avvolgimento secondo il rapporto spire N2/N1=1/100, avremo una lunghezza stimabile dell'ordine del centimetro ed una induttanza dell'ordine delle centinaia di microhenry e comunque inferiore ad 1 millihenry, ne segue che la reattanza sarà dell'ordine del decimo di ohm e quindi trascurabile

\omega {{L}_{22}}\ll {{R}_{2}}

e di conseguenza

\left| {{I}_{2}} \right|\approx \frac{\omega M\left| {{I}_{1}} \right|}{{{R}_{2}}}=\frac{\left| e \right|}{{{R}_{2}}}
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[18] Re: Esercizi Magnetismo

Messaggioda Foto Utentescientifico » 12 ago 2013, 20:33

Ah ok grazie,posso dire di aver capito anche queste due tipologie di esercizio!
Ci sono altre due tipologie che penso di aver fatto bene gli esercizi volevo solo un confronto,se è possibile

Determinare il verso ed il modulo del campo di induzione magnetica B parallelo all'asse z tale che nel circuito ABCDA venga indotta in verso antiorario una forza elettromotrice 8,33 microVolt
v=-16,5 m/s l=2,4 cm



Io ho fatto essendo un rettangolo

\varepsilon =\frac{-dBlh}{dt}=-Blv

Da qui ho fatto la formula inversa e calcolato il campo di induzione magnetica B

B=\frac{-\varepsilon }{lv}

Il risultato viene positivo quindi per la regola della mano destra il campo B deve essere uscente dal piano.

L'altra tipologia invece dice

Se un elettrone (e=1,6*10^-19)attraversa con velocità v=6,3m/s il punto P in figura a quale vettore forza di Lorentz è sottoposto per la presenza del campo B genrato dalle correnti rettilinee ed indefinite I1 e I2?
I1=0,40 A I2=0,25A v=6,3 m/s d=0,5



Io l'ho svolto così

Calcolato il campo di induzione magnetica generato da entrambi i fili sul punto P
B1=\frac{\mu I_1}{2\pi 3d}
B2=\frac{\mu I_2}{2\pi 2d}

Fatto la somma vettoriale e essendo I1 genera una corrente antioraria su P è entrante mentre I2 è oraria e su P è uscente abbiamo

B=\frac{\mu}{2\pi d}(\frac{I2}{2}-\frac{I1}{3})

La forza di Lorenz sarà quindi

F=B=\frac{\mu}{2\pi d}(\frac{I2}{2}-\frac{I1}{3})qv

Conoscendo il verso della velocità quello di B totale penso sia entrante ma non sono sicuro dovrei calcolarmi il verso della forza di lorenz
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[19] Re: Esercizi Magnetismo

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 12 ago 2013, 21:41

Per quanto riguarda il primo non vedo perché dovrebbe esserci fem se non specifichi la porzione del piano xy soggetta al campo magnetico; ti ricordo solo che la legge di Faraday Neumann Lenz fornisce la fem con verso preso positivo nel verso di avanzamento di una vite destrorsa orientata come il versore normale alla superficie, assunto positivo per la misura del flusso; vedi per es.

viewtopic.php?f=2&t=46228&#p424555

Per il secondo ok per B, che calcoli positiva lungo +z uscente dallo schermo (non entrante come ipotizzi), di conseguenza essendo la forza di Lorentz proporzionale secondo la carica al prodotto vettoriale fra velocità ed induzione,

F=q(\boldsymbol{v}\times \boldsymbol{B})

e quindi, a causa delle convenzioni scelte per v (+y) e per B (+z) sarà diretto secondo (+x) se per esempio tutti e tre i valori risultano positivi, secondo (-x) se per esempio uno dei tre valori risulta negativo.
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[20] Re: Esercizi Magnetismo

Messaggioda Foto Utentescientifico » 13 ago 2013, 1:58

Per quanto riguarda il primo non vedo perché dovrebbe esserci fem se non specifichi la porzione del piano xy soggetta al campo magnetico; ti ricordo solo che la legge di Faraday Neumann Lenz fornisce la fem con verso preso positivo nel verso di avanzamento di una vite destrorsa orientata come il versore normale alla superficie, assunto positivo per la misura del flusso; vedi per es.

viewtopic.php?f=2&t=46228&#p424555


Ma stesso la traccia mi da la fem indotta....Io ho usato Faraday Neumann Lenz per poi ricavarmi il campo di induzione magnetica.Mi trovo il campo di induzione magnetica positivo confermando la regola della mano destra perché se la corrente circola in senso antiorario allora deve essere uscente il vettore B.

Per il secondo ok per B, che calcoli positiva lungo +z uscente dallo schermo (non entrante come ipotizzi), di conseguenza essendo la forza di Lorentz proporzionale secondo la carica al prodotto vettoriale fra velocità ed induzione,

F=q(\boldsymbol{v}\times \boldsymbol{B})


Mi trovo che se B è uscente allora la forza di lorenz deve essere positiva verso +x...Però devo dire la verità non ho capito come fai a dire che B totale sia uscente e no entrante.
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