Una spira quadrata conduttrice, di lato a = 8 cm, resistenza R = 1 mΩ e induttanza L= 30 μH , si trova a distanza do = 10 cm da un filo rettilineo indefinito (vedi figura). In tale filo, nell'intervallo di tempo 0<t<50 ms, scorre una corrente di intensità I(t) = A(to- t) diretta verso l’alto, con A = 80 A/s e to 50 ms e poi tale corrente si annulla.
Determinare:
a) il modulo e il verso della corrente indotta is(t) nella spira in funzione del tempo per 0<t<1 s;
b) l'espressione della forza F(t) con la quale la spira deve essere trattenuta nella sua posizione e il suo valore (modulo, direzione e verso) a t= 40 ms.
Allora, io ho proceduto così:
- Calcolo del flusso magnetico: $ int_(d_0)^(d_0+c) B\cdot dA \cdot dx = ...=(mu _0\cdot I\cdot a)/(2pi)\cdot log((d_0+c)/d_0) $
- Calcolo fem indotta nell'intervallo desiderato: $ epsilon _s= int_(t=0)^(t=1) -(dphi _b)/d_t=int_(t=0)^(t=1)-(mu _0A(t_0-t)a)/(2pi dt)\cdot log((d_0+c)/d_0) dt =...= (mu _0At_0a)/(2pi )\cdot log((d_0+c)/d_0) $
Per cui la corrente indotta in quel lasso di tempo vale: $ i_S=epsilon _s/R $
Su questo punto ho qualche dubbio riguardo al calcolo della fem indotta e anche sulla risoluzione dell'integrale.
Per il punto B invece ho le idee molto confuse, non so come calcolare la corrente e la forza a 40 ms.
Chiedo il vostro aiuto, grazie.