Problema 14.1.1

Un avvolgimento avente N1=1000 spire ed una resistenza R=100Ω, circonda un solenoide molto lungo avente n2=104spire/m ed una sezione trasversale di S=2,0.10-3m2. La corrente nel solenoide è i=10A.

In breve tempo la corrente nel solenoide viene:

a) raddoppiata;

b) ridotta a zero;

c) invertita.

Trovare la quantità di carica che circola nell’avvolgimento in ciascun caso.

Guarda la soluzione

Avvolgimento:

N1=103spire

R=102Ω


Solenoide:

n2=104spire/m

S=2,0.10-3m2

i=10A


Calcoliamo l’induzione magnetica nell’interno del solenoide (Cap.13.3 c)):

B=μ0in2

Calcoliamo il flusso di B che attraversa l’avvolgimento (Cap.13.3).

Il flusso attraverso N spire è uguale a N volte il flusso attraverso una spira.

In questo caso Φ(B)=N1SB=N1μ0in2S

Applichiamo la legge di Faraday-Neumann (Cap.14.1):

Q=|ΔΦ(B)/R|

intensità di corrente if=2i

fi)/R=(2N10in2-N10in2)/R=N10in2/R

ΔΦ(B)/R=103 .2.10-3 ..10-7 .10.104/102

Q=8π.10-4C=2,5.10-3C


intensità di corrente if=0

ΔΦ(B)/R=N10in2/R

Q=8π.10-4C=2,5.10-3C
intensità di corrente if=-i

ΔΦ(B)/R=(N10in2+N10in2)/R=2N10in2/R

Q=16π.10-4C=5,0.10-3C.