Esercizio

MATERIA – FISICA

Trovare il momento meccanico di una spira quadrata

Trovare il momento meccanico di una spira quadrata

Categoria: FISICA |

Testo del Quesito:

Trovare il momento meccanico di una spira quadrata di lato 10 cm percorsa da una corrente di 12A e immersa in un campo magnetico di intensità pari a 1,2 T.

Introduzione all’Argomento:

L’elettromagnetismo è la branca della fisica classica che studia l’interazione elettromagnetica (ovvero l’interazione che vi è tra due o più oggetti dotati di carica elettrica) e il campo elettromagnetico che ne deriva. Si tratta di una disciplina di fondamentale importanza, dato che ha permesso di dare una spiegazione a fenomeni come la luce, l’elettricità e il magnetismo, oltre che di analizzare i legami tra fenomeni elettrici e fenomeni magnetici. Tali legami sono fondamentalmente di tre tipi: una corrente elettrica che genera un campo magnetico, un campo magnetico che esercita una forza su un conduttore percorso da corrente in esso immerso e un campo magnetico variabile o in moto relativo rispetto a un conduttore in esso immerso che induce nel conduttore una forza elettromotrice.

Analisi dell’Esercizio:

Questo esercizio è una semplice applicazione delle conoscenze sull’elettromagnetismo. Sappiamo infatti che per trovare il momento meccanico di una spira percorsa da corrente e immersa in un campo magnetico è sufficiente applicare la relativa formula. A questo punto non dovremo fare altro che sostituire i valori numerici di cui disponiamo, effettuare i calcoli e ottenere il risultato richiesto. Nulla di complicato insomma. In questo caso, ci troviamo di fronte a un quesito introduttivo dell’argomento. Per quanto possa sembrare semplice, è opportuno non sottovalutarne l’importanza, in quanto ci permette di consolidare concetti essenziali per il proseguo dei nostri studi.

Risoluzione dell’Esercizio:

Sappiamo che nel caso di spira percorsa da corrente, immersa in un campo magnetico, la spira subisce un momento meccanico dato da:

$$M=IBS$$

Con $S$ superficie della spira pari ad $a^2$ poiché nel caso analizzato la spira è quadrata.
Calcoliamo $M$:

$$M=IBa^2=$$

$$=12A\times1,2T\times(0,1m)^2=0,144Nm$$

La spira subisce dunque un momento meccanico di intensità pari a $0,144Nm$

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