Elettricità e magnetismo - problemi svolti

Fisica Elettricità e Magnetismo

Problemi svolti

1) Annulla il campo ……

Il campo magnetico terrestre avvolge il nostro pianeta. Volendo creare una zona neutra cioè senza

alcun campo, si potrebbe utilizzare un solenoide. Considera un solenoide di 1 m (in modo che possa

considerarsi «molto lungo» anche con il diametro di una decina di centimetri) con 1000 spire, in una

regione in cui il campo magnetico terrestre vale 0,4 gauss.

 Quanta corrente deve attraversare il solenoide per avere un campo magnetico totale nullo?

 In quale verso?

2) Campi magnetici da Guiness ……

Nell’agosto 2011 è stato raggiunto il valore record di 97,4 T in un magnete pulsato non distruttivo. Nei

sistemi pulsati l’elettromagnete (un solenoide lungo 65,0 cm) è alimentato da un banco di condensatori

in parallelo che viene caricato lentamente. Il banco di condensatori viene poi fatto scaricare di colpo

collegandolo al solenoide, e si genera quindi un impulso di corrente di 150 kA della durata di qualche

millisecondo che attraversa il solenoide.

 Quanto vale la forza per unità di lunghezza che agisce tra i cavi che portano la corrente al

solenoide, se questi distano 20,0 cm?

 Quante spire ha il solenoide?

3) Magneti che si autodistruggono ……

Per raggiungere campi magnetici sempre più alti si utilizzano magneti che durante l’impulso si

autodistruggono a causa delle enormi forze in gioco; in questi casi la durata dell’impulso è ancora più

breve, dell’ordine del microsecondo. Per esempio, presso la facility per esperimenti ad alti campi

magnetici di Tolosa, tramite sistemi con bobina a singola spira si possono ottenere campi fino 260 T con

spire di 8,0 mm di diametro.

 Calcola la corrente che scorre nella spira.

Febbraio 2021

1) Annulla il campo ……

Il campo magnetico terrestre avvolge il nostro pianeta. Volendo creare una zona neutra cioè senza alcun

campo, si potrebbe utilizzare un solenoide. Considera un solenoide di 1 m (in modo che possa considerarsi

«molto lungo» anche con il diametro di una decina di centimetri) con 1000 spire, in una regione in cui il

0,4