Cos'è ElectroYou | Login Iscriviti

ElectroYou - la comunità dei professionisti del mondo elettrico

Dubbio problema fisica 2 condensatori

Leggi e teorie della fisica

Moderatori: Foto UtenteIsidoroKZ, Foto UtentePietroBaima, Foto UtenteIanero

0
voti

[1] Dubbio problema fisica 2 condensatori

Messaggioda Foto Utentemarauder10 » 17 ago 2015, 19:10

Buonasera a tutti ho dei dubbi sul seguente problema, spro qualcuno possa aiutarmi :-) :

Una spira quadrata conduttrice e indeformabile, di lato a = 20cm contenente una resistenza R=20 ohm è chiusa su un condensatore di capacità C = 1uF . La spira si muove senza attrito sul piano x,y con velocità v0 = 4*10-2 m/s diretta lungo x. Per x ≥ 0 esiste un campo magnetico uniforme e costante di valore B = 0.5T diretto lungo l’asse z. La spira entra in questa regione all’istante t = 0. Nell’ipotesi che la velocità della spira rimanga costante, calcolare: (a) la corrente che circola nella spira in funzione del tempo; (b) la carica massima che si deposita sulle armature del condensatore; (c) il lavoro compiuto dalla forza F che bisogna applicare alla spira per farla muovere con velocità costante.
Sui punti a e b credo di aver fatto bene.. per sicurezza illustro il mio ragionamento:

punto a:
Chiamo x la lunghezza della porzione di spira che si trova immerso nel campo magnetico in un generico istante t. Calcolo il flusso che è pari a Bax e la fem indotta tramite Faraday-Neumann-Lenz risulta essere uguale a -Bav. La fem indotta cresce man mano che aumenta x fino a raggiungere il suo valore massimo. Dopodichè, quando la spira è completamente immersa nel campo magnetico la fem indotta sarà nulla perché, da quell'istante in poi, il flusso sarà costante. Per trovare la corrente faccio fem/R, ricordando che per ipotesi la velocità è v0

punto b:
la carica massima che si deposità sul condensatore la trovo facendo C*fem indotta

punto c:
qui sono molto incerto.. Ho calcolato la forza magnetica come F_{m}=q(t)vB, utilizzando come carica quella che va acquistando il condensatore. La forza F, per far sì che la spira si muova a velocità costante v0 deve essere uguale e opposta a questa forza e quindi trovo il lavoro come W=-\int_{0}^{a}q(t)vBdx. Quando la spira è completamente dentro non è necessario alcun lavoro, perché non c'è più forza magnetica

Cattura.PNG
Cattura.PNG (5.38 KiB) Osservato 3898 volte
Avatar utente
Foto Utentemarauder10
25 3
 
Messaggi: 45
Iscritto il: 29 giu 2013, 21:25

1
voti

[2] Re: Dubbio problema fisica 2 condensatori

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 17 ago 2015, 20:10

marauder10 ha scritto:Calcolo il flusso che è pari a Bax e la fem indotta tramite Faraday-Neumann-Lenz risulta essere uguale a -Bav. La fem indotta cresce man mano che aumenta x fino a raggiungere il suo valore massimo.


Se hai appena detto che la fem indotta e` pari a -Bav, perche' poi la forza elettromotrice indotta dipende da x? Mi sembra che B, a e v siano delle costanti.
Per usare proficuamente un simulatore, bisogna sapere molta più elettronica di lui
Plug it in - it works better!
Il 555 sta all'elettronica come Arduino all'informatica! (entrambi loro malgrado)
Se volete risposte rispondete a tutte le mie domande
Avatar utente
Foto UtenteIsidoroKZ
121,2k 1 3 8
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 21059
Iscritto il: 17 ott 2009, 0:00

1
voti

[3] Re: Dubbio problema fisica 2 condensatori

Messaggioda Foto UtenteLele_u_biddrazzu » 17 ago 2015, 22:22

marauder10 ha scritto:...la fem indotta tramite Faraday-Neumann-Lenz risulta essere uguale a -Bav. La fem indotta cresce man mano che aumenta x fino a raggiungere il suo valore massimo. ...


Se B e v sono costanti, perché mai la f.e.m. dovrebbe crescere man mano che aumenta x? :roll:

Provo a darti qualche indizio...

A - calcolo della corrente

Siccome v e B sono costanti, il circuito che dovrai studiare sarà del tipo RC alimentato da un GIT costante...

B - calcolo della carica massima

In un circuito RC alimentato da un GIT costante la corrente tende a diminuire con legge esponenziale fino ad annullarsi... in questa situazione si può calcolare la carica totale accumulata semplicemente moltiplicando tra loro la tensione applicata al condensatore e la capacità di quest'ultimo...

C - lavoro compiuto dalla forza esterna

Dato che v è costante, la forza esterna F eguaglierà quella di natura elettrodinamica pari a F=Bai(t), essendo i(t) la corrente che scorre nel circuito in funzione del tempo... ;-)
Emanuele Lorina

- Chi lotta contro i mostri deve fare attenzione a non diventare lui stesso un mostro. E se tu riguarderai a lungo in un abisso, anche l'abisso vorrà guardare dentro di te (F. Nietzsche)
- Tavole della legge by admin
Avatar utente
Foto UtenteLele_u_biddrazzu
8.154 3 8 13
Master EY
Master EY
 
Messaggi: 1288
Iscritto il: 23 gen 2007, 16:13
Località: Modena

0
voti

[4] Re: Dubbio problema fisica 2 condensatori

Messaggioda Foto Utentemarauder10 » 18 ago 2015, 8:56

IsidoroKZ ha scritto:
marauder10 ha scritto:Calcolo il flusso che è pari a Bax e la fem indotta tramite Faraday-Neumann-Lenz risulta essere uguale a -Bav. La fem indotta cresce man mano che aumenta x fino a raggiungere il suo valore massimo.


Se hai appena detto che la fem indotta e` pari a -Bav, perche' poi la forza elettromotrice indotta dipende da x? Mi sembra che B, a e v siano delle costanti.


Effettivamente non ha senso :lol: Comunque ok, il mio dubbio resta sull'ultimo punto. Come ha detto lele posso calcolare la forza come iaB(t). Invece è sbagliato calcolarla per come ho scritto io?
Avatar utente
Foto Utentemarauder10
25 3
 
Messaggi: 45
Iscritto il: 29 giu 2013, 21:25


Torna a Fisica generale

Chi c’è in linea

Visitano il forum: Nessuno e 5 ospiti