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[Risolto] Problema su fili rettilinei

  

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Due fili rettilinei percorsi da correnti di 12 A di verso opposto si incrociano nel punto V. Sulla bisettrice dell'angolo da essi formato, ad una distanza da V di 4 mm, passa un terzo lo perpendicolare al piano
individuato dai primi due, percorso da una corrente di 5 A. Calcola direzione, intensità e verso del campo magnetico generato lungo la bisettrice ad una distanza di 8 mm da V. Risultato: 65G
 
 
 

 

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ciao @vinceno17

Dalla lettura del testo, dato che due rette incidenti formano due coppie di angoli congruenti e quindi due bisettrici, considero due casi:

a)

-chiamo P il punto in cui si trova il terzo filo perpendicolare al piano contenente i primi due, distante 4mm dal vertice V;

indico con Q il punto  distante  8mm dal vertice in cui si vuole calcolare modulo direzione e verso di B;

b

I campi B prodotti dalle correnti circolanti nei fili 1 e 2, hanno:

lo stesso modulo: $B_1=B_2$

sono diretti perpendicolarmente al piano che contiene i due fili

verso entrante nel piano.

Il problema in questo caso è il valore dell'angolo $\theta$, non noto, che serve per determinare la distanza  r dalla bisettrice

Ovvero, il modulo del campo prodotto in Q, dalle correnti 1 e 2 è:

$|B|=2\frac{\mu_0}{2\pi}\cdot \frac{i}{r}$

con 

$i=i_1=i_2=12A$

$|B|=2\frac{4\pi\cdot10^{-7}}{2\pi}\cdot \frac{12}{8\cdot 10^{-3}\cdot sin(\theta)}$

$|B|=\frac{6\cdot10^{-4}}{sin(\theta)}T$

Questo valore dipende perciò dall'angolo. e rappresenta una componente del campo B risultante, l'altra e quella dovuta alla corrente 3.

Per il terzo filo che passa in P, se la corrente è uscente dal piano, $B_3$ è complanare ai fili 1 e 2, è diretto verso destra perpendicolarmente alla bisettrice (verso sinistra se è entrante) e il suo modulo è:

$|B_3|=\frac{\mu_0}{2\pi}\cdot \frac{i_3}{r}$

$|B_3|=2\cdot 10^{-7}\cdot \frac{5}{4\cdot10^{-3}}$

$|B_3|=2,5\cdot 10^{-4}T$

il modulo del campo risultante é:

$|B|=\sqrt {(\frac{6\cdot10^{-4}}{sin(\theta)})^+(2,5\cdot 10^{-4})^2}$

in cui non si conosce l'angolo.

Il vettore B è entrante nel piano dei due fili ma non in maniera perpendicolare.

caso b)

b2

posizionando i punti sull'altra bisettrice, i campi dei due fili sono opposti in verso e dunque si annullano, semplificando di molto il problema.

Resta solo il campo prodotto dal terzo filo, il cui valore, convertito in Gauss è di 2,5 e non quello postato da te.

Ci sarebbe ancora un'altra opzione.

Il punto Q potrebbe essere diametralmente opposto a P, pur restando invariato l'effetto delle correnti 1 e 2, i cui campi sia annullano, si avrebbe sempre un campo totale prodotto solo dalla corrente 3.

La distanza QV=r in questo caso è:

$r=12 mm$

Aggiornami se ci sono risvolti.

 

 



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sbagliare è umano...perseverare è diabolico



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"un terzo lo" che minchiazza dovrebb'essere?
"65G" che intensità e verso del campo magnetico dovrebb'essere?
Ma tu lo rileggi o no quello che hai scritto, prima di clickare "Invia"?

@exProf l'errore su "lo" al posto di "filo" è imperdonabile in quanto è la seconda volta che lo compie, nonostante glielo abbia già fatto notare, mentre con molta buona volontà suppongo che "65G" voglia dire "65 Gauss". Che ne pensi?

@Sebastiano
Penso due o tre cose diverse, ma parecchio acìdule tutt'e tre.
1) "lo" al posto di "filo" è stupidissimo; per non vederlo non deve proprio aver riguardato il messaggio (alla faccia del Regolamento, Art. 2 comma 3).
2) "65G" non può voler dire "65 Gauss" per un po' di ragioni:
2.1) standard SI
http://it.wikipedia.org/wiki/Sistema_internazionale_di_unit%C3%A0_di_misura#Norme_di_scrittura
2.2) credibilità della richiesta: il polo esploratore dovrebb'essere soggetto a una forza di 65 dine? Ma penso che "Vinceno" (senza zeta) neanche sappia cosa fosse una dina ai tempi di C. F. Gauss!
3) E poi come potrebbe fare la scritta corretta "65 G" a rappresentare una direzione?
Credo proprio che dovremmo unire gli sforzi per proporre una riscrittura del Regolamento e una diversa procedura di pubblicazione, se no qui entro breve si rischia di diventare come Yahoo!Answers che sto pian piano abbandonando dopo più di dieci anni di interventi qua e là.



Risposta
SOS Matematica

4.6
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