web analytics

Ένας περίεργος συρμάτινος αγωγός στρέφεται

Με ένα εύκαμπτο σύρμα κατασκευάζουμε τον επίπεδο αγωγό ΑΓΔΖΗ του σχήματος.  Τα μήκη των τμημάτων του είναι ΑΓ = 2α και ΓΔ = ΔΖ = ΖΗ = α και οι γωνίες Γ = Δ =Ζ = 900. Ο αγωγός περιστρέφεται σε οριζόντιο επίπεδο, με σταθερή γωνιακή ταχύτητα μέτρου ω, γύρω από κατακόρυφο άξονα που διέρχεται από το Α και είναι κάθετος στο επίπεδο του αγωγού. Στο χώρο υπάρχει κατακόρυφο ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης μέτρου Β.
Η ΗΕΔ επαγωγής που αναπτύσσεται στον αγωγό θα είναι:

Συνέχεια (Word)

Συνέχεια (Pdf)

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
41 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Βαγγέλης Κουντούρης

καλό μεσημέρι σε όλους

(τους ελάχιστους που είμαστε εδώ…)

η γνώμη μου, Ανδρέα:

α. κάθε αγωγός κινούμενος μέσα σε μαγνητικό πεδίο έχει ΗΕΔ ΒυLημφ ημω, ουδεμία σχέση με Faraday,

άρα η "απόδειξη" με μεταβολή ροής, από ποια επιφάνεια, άραγε, ποιου πλαισίου, "πάσχει", άσχετα αν "είθισται"…

β. σωστές και η α και η β, διότι δεν ζητάς με ποια άκρα

Βαγγέλης Κουντούρης

ευθύνομαι και εγώ, σε έναν βαθμό, για το σχολικό βιβλίο, Ανδρέα, αλλά, πράγματι, δεν προβλεπόταν ο τύπος, αλλά ούτε και το "κόλπο" ο αγωγός "σαρώνει" ή κόβει δυναμικές γραμμές, αυτά είναι τυφλοσύρτες

(προσπαθώ να συνέλθω μετά από "καταιγίδα" ανανέωσης μπάνιου, φρίκη…)

Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
07/08/2019 5:44 ΜΜ

Καλησπέρα Ανδρέα, καλησπέρα Βαγγέλη.

Βαγγέλη η σχέση που δίνεις, δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί, αφού η "νέα" διδασκαλία δεν στηρίζεται στις δυνάμεις Lorenz αλλά  στη μεταβολή της μαγνητικής ροής. Αναγκαστικά εκεί θα οδηγηθεί η λύση και ο μαθητής πρέπει να διδαχτεί ότι υπάρχουν και υποθετικές επιφάνειες, οι οποίες διαγράφονται από τον περιστρεφόμενο αγωγό.  Συνεπώς:

Συνεπώς νομίζω ότι μια χαρά είναι η απόδειξη του Ανδρέα.

Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
07/08/2019 5:47 ΜΜ

Και Βαγγέλη…

αν εσύ προσπαθείς να συνέλθεις, εγώ ακόμη να ξεμπλέξω από τους δικούς μου μαστόρους…

Και μετά μπορεί να σκέφτεται κάποιος, ότι κάνω διακοπές στη Ζάκυνθο…

Δις – καταιγίδα wink

Βαγγέλης Κουντούρης

καλησπέρα Διονύση

δεν αμφισβητώ ότι θα γίνει αποδεκτή η προσέγγιση του Ανδρέα, αν πέσει παρόμοιο θέμα,

διότι αφού σωστό το αποτέλεσμα;, αλλά, κυρίως, και διότι φταίνε τα παιδιά; δεν φταίνε

ευκαιρία, πάντως να το ξαναπούμε: εκεί στο υπουργείο το "βασανίζουν" καθόλου το θέμα της ύλης ή ό,τι "κάτσει";

και επειδή η κριτική χωρίς πρόταση είναι τίποτα, προτείνω: να προστεθεί τώρα, ποτέ δεν είναι αργά, η δύναμη Lorentz και η μελέτη αγωγού κινούμενου μέσα σε μαγνητικό πεδίο, η ύλη άλλωστε είναι, σχετικά,  λίγη

(ατέλειωτες οι ανακατατάξεις, μετακομίσεις, εκκαθαρίσεις, κι αν είσαι μόνος, διότι οι άλλοι την έκαναν με ελαφρά, και είσαι και "ψείρας" και τελειομανής, ε, ναι: "καλύτερα διακοπές σε νησί παρά μετά από ανακαίνιση σε Αθήνα"…)

Γιάννηs Κυρίκοs
07/08/2019 9:26 ΜΜ

Καλησπέρα σαs.Ωραία άσκηση αλλά με προβληματίζει ένα σημείο.Γράφετε ότι στιs πλευρέs ΓΔ και ΖΗ δεν αναπτύσσεται ΗΕΔ από επαγωγή γιατί η στιγμιαία γραμμική ταχύτητα είναι παράλληλη στα τμήματα αυτά.Μα αφού ο αγωγόs περιστρέφεται γύρω από σταθερό κατακόρυφο άξονα που διέρχεται από το άκρο Α οι γραμμικέs ταχύτητεs δεν πρέπει να είναι κάθετεs στιs ακτίνεs περιστροφήs?

Eξάλλου αν το δούμε και διαφορετικά μετά από μια περίοδο Τ η πλευρά ΓΔ έχει διαγράψει εμβαδό ίσο με τη διαφορά των εμβαδών

π(ΑΔ)2- π(ΑΓ)2  οπότε βρίσκουμε την ΗΕΔ.

Εκτόs και είναι κάτι που δε βλέπω οπότε ζητώ συγνώμη για την αναστάτωση.

Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
08/08/2019 5:26 ΜΜ

Καλησπέρα Ανδρέα και σε ευχαριστώ για την … υπομονή, αλλά εξαντλείται…

Όσον αφορά το σχόλιο του Γιάννη (καλησπέρα Γιάννη) νομίζω ότι έχει δίκιο.

Ας το δούμε με βάση το σχήμα που έδωσες:

Αν υποθέσουμε ότι η ράβδος ΚΛ κινείται συνεχώς εφαπτόμενη στον κύκλο, τότε μπορούμε να την φανταστούμε δεμένη στο άκρο αβαρούς ράβδου που στρέφεται. Αλλά τότε ταχύτητα υ πάνω στον άξονα της ράβδου, έχει μόνο το μέσον της Μ. Κάθε άλλο σημείο της ράβδου έχει ταχύτητα (στο σχήμα έχω σχεδιάσει για τα δυο άκρα της) πλάγια, με αποτέλεσμα να δίνει συνιστώσα κάθετη στη ράβδο και έτσι να προκύπτει ΗΕΔ από επαγωγή.

Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
08/08/2019 5:58 ΜΜ

Να συμπληρώσω κάτι.

Στο παραπάνω σχήμα, αν το Μ είναι το μέσον της ΚΛ η συνολική ΗΕΔ που αναπτύσσεται στον ΚΛ είναι μηδενική.

Υπάρχει όμως μια ΗΕΔ στο τμήμα ΚΜ και μια αντίθετη  στο τμήμα ΜΛ.

Βαγγέλης Κουντούρης

έχει δίκιο ο Γιάννης, αλλά καλύτερη η προσέγγιση του Διονύση με Lorntz, (καλύτερα όχι σημεία αλλά ΔL), παρά με εμβαδά ποιανού πλαισίου άραγε; (επαναλαμβάνω τη θέση μου: παν τι κινούμενο με Lorntz και παν ακίνητο υπαρκτό πλαίσιο με Faraday)  

Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
08/08/2019 8:21 ΜΜ

Ανδρέα στην παραπάνω ράβδο, όπου η στροφή γίνεται γύρω από το μέσον της, έχουμε δύο ΗΕΔ και άθροισμα μηδενικό.

Στην αρχική ανάρτηση όμως, υπάρχει " η μισή ράβδος" αφού η περιστροφή γίνεται γύρω από το άκρο του τμήματος.
 

Γιάννηs Κυρίκοs
08/08/2019 8:32 ΜΜ

Ανδρέα, Βαγγέλη και Διονύση καλησπέρα.Συγνώμη που άργησα να απαντήσω αλλά λόγω καύσωνα (είμαστε στην αρχή του) είχα πάει για ένα θαλασσινό απογευματινό μπανάκι.

Στην άσκηση του Ανδρέα το σκέφτηκα ωs εξήs.Mε βάση το σχήμα το μέσον τηs πλευράs ΓΔ εκτελεί κυκλική κίνηση με κέντρο το Α και ακτίνα ΑΜ που βρίσκουμε από το ορθογώνιο τρίγωνο ΑΓΜ όπου Μ το μέσο τηs πλευράs ΓΔ.Η γραμμική ταχύτητα του μέσου Μ είναι κάθετη στην ακτίνα ΑΜ και την αναλύουμε σε δυο συνιστώσεs , τη uy κάθετη στη ΓΔ και την ux παράλληλη στη ΓΔ.Υπεύθυνη για την ΗΕΔ από επαγωγή στη ΓΔ είναι είναι η uy και ισχύει Ε=Βuy α   όπου α το μήκοs τηs ΓΔ.

Επειδή όμωs ο πάνω τύποs ίσωs δεν είναι στην ύλη  σκέφτηκα να δουλέψω με το διαγραφόμενο εμβαδόν τηs ράβδου ΓΔ σε χρόνο μιαs περιόδου Τ που είναι  π(ΑΔ)2- π(ΑΓ)2 και το αποτέλεσμα βγαίνει το ίδιο για την ΗΕΔ στη ΓΔ.Όμοια δουλεύουμε και για τη ΒΖ.