53 Una spira quadrata di lato \( 5,0 \mathrm{~cm} \), percorsa da una corrente di \( 6,0 \mathrm{~A} \), è immersa per metà in un campo magnetico uniforme di intensità \( 3,6 \mathrm{~T} \). La normale al piano della spira è parallela alla dire- zione del campo magnetico. Calcola la forza e il momento torcente ne- cessari per mantenerla in equilibrio in questa configurazione. \( [1,1 \mathrm{~N} ; 0 \mathrm{~N} \cdot \mathrm{~m}] \)

In questa configurazione, possiamo calcolare la forza che agisce sulla spira quadrata immersa nel campo magnetico. La forza \( F \) su una porzione del circuito può essere calcolata tramite la formula \( F = I \cdot L \cdot B \), dove \( I \) è la corrente, \( L \) è la lunghezza della porzione della spira immersa nel campo, e \( B \) è l'intensità del campo magnetico. Dal momento che solo metà della spira è immersa, consideriamo \( L = 5,0 \, \text{cm} / 2 = 2,5 \, \text{cm} = 0,025 \, \text{m} \). Così otteniamo: \[ F = 6,0 \, \text{A} \cdot 0,025 \, \text{m} \cdot 3,6 \, \text{T} = 0,54 \, \text{N} \] Per calcolare il momento torcenti \( \tau \) agisce sulla spira, possiamo usare la formula \( \tau = r \times F \), dove \( r \) è il braccio della forza. Poiché il campo è parallelo alla normale della spira, il momento torcenti risulta essere zero, quindi: \[ \tau = 0 \, \text{N} \cdot \text{m} \] In sintesi, la forza necessaria per mantenere la spira in equilibrio è \( 0,54 \, \text{N} \) e il momento torcenti è \( 0 \, \text{N} \cdot \text{m} \).