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ELETTRONICA
… studiare, studiare ed ancora studiare,
è il solo modo di capire quanto possa
essere grande sia la propria ignoranza!
Massa
kilogrammo
kg
ESERCIZI DI VERIFICA
Esercizio 1
Nello schema della sottostante figura, il conduttore H-K ha
una resistenza propria R2 e si muove di moto rettilineo
uniforme entro un campo magnetico di induzione B costante.
Calcolare: la velocità del conduttore; la tensione indotta;
la forza esercitata dal campo sul conduttore, specificando se
è motrice o resistente; la tensione Vhk, le potenze elettriche
e il rendimento del sistema in movimento.
Supponendo di invertire il senso del moto, calcolare i nuovi
valori della corrente e della forza
[Risultati: v = 5 m/s; E2= 2 V; F = 0,64 N (motrice); VHK = 2,8 V; Pa= 4,48 W;
Pu= 3,2 W; Pp= 1,28 W; η = 0,714; I′= 3,2 A; F′= 1,28 N, resistente]
Esercizio 2
Nello schema della sottostante figura, il conduttore H-K ha una resistenza propria Ri
e si muove di moto rettilineo uniforme entro un campo magnetico di induzione B
costante. Calcolare: la forza esercitata dal campo sul conduttore, specificando se è
motrice o resistente; la tensione indotta sul conduttore; la tensione VHK; le
resistenze Ri e R; le potenze elettriche del sistema in movimento.
[Risultati: F = 0,6 N (resistente); E = 0,75 V; VHK = 0,563 V; Ri= 0,0937 Ω;
R = 0,281 Ω; Pg= 1,5 W; Pu= 1,125 W; Pp= 0,375 W]
Esercizio 3
Per la bobina sotto raffigurata, interessata da un campo magnetico di induzione B
costante, calcolare: la coppia prodotta dal campo, con la bobina nella posizione di figura;
la forza agente su ogni conduttore; la forza agente su ogni lato; la coppia massima che il
campo può produrre sulla bobina, specificando in quale posizione si ha tale coppia; la
corrente necessaria per produrre la stessa coppia se l’angolo α vale 30° anziché 45°
[Risultati: C = 6 Nm; Fc= 0,189 N; Fl= 28,4 N; CM= 8,5 Nm; I′= 1,22 A]
Esercizio 4
Calcolare la coppia agente sulla bobina dell’esercizio 3, nel caso di campo magnetico con
linee di forza radiali.
[Risultato: C = 8,5 N]
Esercizio 5
Determinare la forza elettrodinamica che si origina tra due conduttori a barra, lunghi
10 m, di sezione rettangolare 5 × 20 mm, posti in aria alla distanza di 20 cm, quando
la densità di corrente in ognuno di essi è di 5 A/mm2.
[Risultato: F = 2,5 N]
Esercizio 6
Calcolare la forza di cui all’esercizio precedente, nel caso che, in seguito a un cortocircuito,
la corrente nelle barre diventi 20 volte maggiore di quella che si ha nel funzionamento
normale.
[Risultato: F = 1000 N]
Esercizio 7
Una spira elettrica, di dimensioni 10 × 15 cm, ruota con velocità angolare costante in
un campo magnetico uniforme di induzione B = 1,3 T. Calcolare: il flusso magnetico
massimo concatenato con la spira; la velocità di rotazione, espressa in giri/min, per
avere nella spira una EM = 2 V.
[Risultati: ΦM= 19,5 mWb; n = 980 giri/min]
Esercizio 8
Su un nucleo chiuso di materiale ferromagnetico con traferro, avente permeabilità
relativa μr = 1200 supposta costante, lunghezza della parte in ferro 60 cm, lunghezza del
traferro 0,3 mm, sezione trasversale 10 cm2, sono montate due bobine con N1 = 500 spire
ed N2 = 800 spire, con coefficiente di accoppiamento k = 0,8.
Calcolare:le induttanze delle bobine; il coefficiente di mutua induzione; le tensioni indotte
nelle due bobine quando nella prima la corrente circolante, pari a 2 A, si annulla
linearmente in 10 ms e la seconda bobina è aperta.
[Risultati: L1= 0,393 H; L2= 1 H; M = 0,501 H; E1= − 78,5 V; E2= − 100 V]
Esercizio 9
Due bobine, aventi rispettivamente N1 = 400 spire e N2 = 250 spire, mutuamente
accoppiate al 75%, sono montate su un nucleo magnetico di riluttanza totale
358,1 kH−1. Calcolare: le induttanze delle due bobine; il coefficiente di mutua induzione;
le tensioni indotte quando nella prima bobina la corrente varia secondo il sottostante
grafico e la seconda bobina è aperta
[Risultati: L1= 0,447 H; L2= 0,175 H; M = 0,21 H; E1: 67 V, 0 V, – 134 V, 44,7 V;
E2: 31,5 V, 0 V, − 63 V, 21 V]
Esercizio 10
Su due bobine mutuamente accoppiate sono state svolte le seguenti prove:
a) tenendo aperta la seconda bobina e facendo aumentare linearmente la corrente
nella prima da zero a 10 A in 0,1 s, sono state misurate le tensioni indotte E1 = 10 V e
E2 = 6 V;
b) tenendo aperta la prima bobina e facendo aumentare linearmente la corrente
nella seconda da zero a 10 A in 0,1 s, sono state misurate le tensioni indotte E1 = 6 V e
E2 = 5 V.
Calcolare: le induttanze delle due bobine; il coefficiente di mutua induzione; il fattore
di accoppiamento;il numero di spire della seconda bobina, sapendo che N1 = 300 spire.
[Risultati: L1= 0,1 H, L2= 0,05 H, M = 0,06 H; k = 0,849; N2= 212 spire]