by 
Από τον Μιχαήλ Μιχαήλ:
Για το διπλανό κύκλωμα ηλεκτρικών ταλαντώσεων ισχύει C=2μF, L=8×10-2H και R=1Ω.
Φορτίζουμε τον πυκνωτή μέγιστα με πηγή ΗΕΔ Ε=4V που στη συνέχεια απομακρύνεται από το κύκλωμα.
Α) Αρχικά ο διακόπτης δ1 είναι κλειστός και τη χρονική στιγμή t0=0 κλείνουμε το διακόπτη δ2, τότε να γράψετε τις εξισώσεις q(t) και i(t).
B) Τη χρονική στιγμή t1=T ανοίγουμε το διακόπτη δ1, ενώ ο δ2 παραμένει κλειστός. Τότε τη χρονική στιγμή t2=2T να υπολογίσετε το μέγιστο φορτίο Q2 του πυκνωτή. Δίνεται Λ=6,25s-1 και e-π/200=0,98.
Γ) Κάποια χρονική στιγμή για την οποία το κύκλωμα παύει να ταλαντώνεται, μεταφέρουμε το μεταγωγό από τη θέση (Α) στη θέση (Β), όπου υπάρχει πηγή εναλλασσόμενης τάσης με V=40×ημ2500t. Ποια είναι η εξίσωση i(t), του εναλλασσομένου ρεύματος και πόση είναι τότε η μέγιστη τάση στα άκρα του πυκνωτή;
Δ) Για το κύκλωμα των εξαναγκασμένων ηλεκτρικών ταλαντώσεων πόση είναι η ισχύς που δαπανάται στον ωμικό αντιστάτη;
Απαντήσεις σε αυτή τη συζήτηση
Μιχάλη η άσκηση ως άσκηση για πρωτοετείς φοιτητές θα ήταν άριστη.
Θεωρώ ότι ο χειρσμός των διακοπτών που ανοίγουν, κλείνουν βραχυκυκλώνουν απαιτεί καλή κατανόηση του φυσικού μέρους της άσκησης. Μέχρι εδώ τα πράγματα κυλάνε ομαλά και σαν ποιοτικά ερωτήματα για ένα μαθητή Γ Λυκείου.
Υπάρχει όμως ένα σημείο στην ποσοτική επεξεργασία που με προβληματίζει:
Ας υποθέσουμε ότι η αντίσταση από 1Ω γίνεται 200Ω ( όχι και τόσο μεγάλη σε σχέση με αυτές που κυκλοφορούν στο εμπόριο).
Στην περίπτωση αυτή ο τρόπος επίλυσης του Β ερωτήματος ανατρέπεται ριζικά.
Με τα δεδομένα που έχεις δώσει η σταθερά απόσβεσης είναι αρκούντως μικρή ώστε το
Q0 να είναι σχεδόν μέγιστο, σχεδόν ίσο με CE και η γωνική συχνότητα της φθίνουσας ταλάντωσης να είναι σχεδόν ίση με την ιδιοσυχνότητα του κυκλώματος.
Με R=200Ω όλες αυτές οι προσεγγίσεις ανατρέπονται.
Η ένστασή μου λοιπόν βρίσκεται στο κατά πόσο είναι σωστό να δίνουμε στους μαθητές ασκήσεις, που για δύο διαφορετικές τιμές ενός μεγέθους κάποιος τρόπος λύσης να δίνει σωστό αποτέλεσμα για την μια τιμή και λάθος για την άλλη.
Ως υστερόγραφο αναφέρω το εξής:
Δεν μπορώ να καταλάβω ακόμη πως ένας Φυσικός συγγραφέας σχολικού βιβλίου έγραψε την φράση:
“για μικρές τιμές της σταθεράς απόσβασης ……”. Αλήθεια μικρότερες από τι;