Ranking della rapidità di variazione del flusso

Testo

Quattro spire identiche subiscono variazioni di flusso: (A) $\Phi$ passa da $0$ a $0{,}5 \ \mathrm{Wb}$ in $0{,}1 \ \mathrm{s}$; (B) $\Phi$ passa da $0{,}3$ a $0 \ \mathrm{Wb}$ in $0{,}05 \ \mathrm{s}$; (C) $\Phi$ resta $0{,}4 \ \mathrm{Wb}$ per $2 \ \mathrm{s}$; (D) $\Phi$ passa da $-0{,}2$ a $+0{,}2 \ \mathrm{Wb}$ in $0{,}4 \ \mathrm{s}$. Ordina i moduli della FEM dal più piccolo al più grande.

Soluzione

La FEM dipende solo dalla rapidità di variazione del flusso, non dal suo valore: $\abs{\mathcal{E}} = \abs{\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}}$

Calcolo caso per caso: $\begin{aligned} \text{A:} \ \abs{\mathcal{E}} = \frac{0{,}5}{0{,}1} = 5 \ \mathrm{V} \qquad \text{B:} \ \abs{\mathcal{E}} = \frac{0{,}3}{0{,}05} = 6 \ \mathrm{V} \\ \text{C:} \ \abs{\mathcal{E}} = \frac{0}{2} = 0 \ \mathrm{V} \qquad \text{D:} \ \abs{\mathcal{E}} = \frac{0{,}4}{0{,}4} = 1 \ \mathrm{V} \end{aligned}$

In C il flusso è grande ma costante: derivata nulla, FEM nulla. In D conta l’ampiezza totale della variazione, $\abs{+0{,}2 - (-0{,}2)} = 0{,}4 \ \mathrm{Wb}$.

Ordine dal più piccolo al più grande: $\ev{\text{C} < \text{D} < \text{A} < \text{B}}$

Collegamenti

Argomenti: Induzione elettromagnetica Concetti: Legge di Faraday-Neumann-Lenz Competenze: Ragionamento di ranking · Bilancio di flusso