by 
Καλημέρα σε όλους.
Θέλουμε να μετρήσουμε το φορτίο που διέρχεται από το ευαίσθητο γαλβανόμετρο κατά τη διάρκεια της μεταβολής της μαγνητικής ροής στο σωληνοειδές, λόγω της κίνησης του μαγνήτη, όπως φαίνεται στο σχήμα.
Ο νόμος Neumann δίνει το φορτίο αυτό στο Α’ τεύχος της Γ’ Λυκείου ως Q=ΔΦ/Rολ, οπού αναφέρει συγκεκριμένα “από μία διατομή ενός αγωγού”.
Στο Β’ τεύχος όμως (παλιό βιβλίο κατεύθυνσης της Β’ Λυκείου) το σχολικό γράφει Q=NΔΦ/Rολ. (παράδειγμα 5,1)
Αν στο παραπάνω παράδειγμα ζητηθεί το φορτίο που μετράει το γαλβανόμετρο ποιόν τύπο πρέπει να πάρουμε;
Η άποψή μου είναι τον πρώτο. Η δική σας;
Αν αντίστοιχα ζητηθεί πόσο φορτίο περνά από όλο το σωληνοειδές;;;
Εγώ πάλι τον πρώτο θα έπαιρνα. Εσείς;
Καλημέρα Γιάννη (Σπ).
Θα πρέπει να έχεις προσέξει ότι επιμένω στη σωστή χρήση του νόμου της επαγωγής με χρήση του προσήμου (-).
Ας πάρουμε λοιπόν ένα πλαίσιο, το οποίο είναι παράλληλο στις δυναμικές γραμμές και το οποίο στρέφεται κατά 180°.
Μπορούν να τεθούν τα ερωτήματα:
1) Να βρεθεί το φορτίο που πέρασε από μια διατομή του πλαισίου
2) Να βρεθεί το φορτίο που κινήθηκε στο πλαίσιο
3) Να υπολογιστεί το φορτίο κατά την περιστροφή από 0-90° και από 90°-180°.
Μήπως πρέπει να είμαστε πολύ προσεκτικοί στο τί απαντάμε και πώς;
Καλημέρα Διονύση .Το πρώτο είναι 2ΒS/R. Το δευτερο μηδέν και το τρίτο BS/R-BS/R. Διόρθωσέ με. Απο την άλλη στην απόδειξη του βιβλίου δεν παίρνει τον νόμο με απόλυτη τιμή ούτε με το πρόσημο.Εκεί τι γίνεται;
Καλημέρα σε όλους.
Αφού μελέτησα τα σχόλιά σας, καταλήγω στο ότι ο νόμος του Neumann πρέπει να εφαρμόζεται πολύ προσεκτικά.
Εννοώ ότι, αν το εξωτερικό κύκλωμα (δηλαδή, το υπόλοιπο, χωρίς το σωληνοειδές, εδώ π.χ. το γαλβανόμετρο) δεν έχει αντίσταση, τότε Q=ΔΦ/Rσπείρας ή Q=NΔΦ/Rσωληνοειδούς. Προκύπτει το ίδιο αποτέλεσμα ούτως ή άλλως.
Αν όμως το εξωτερικό κύκλωμα έχει αντίσταση, τότε Q=ΝΔΦ/Rολ. Στο Rολ περιέχεται και η αντίσταση του εξωτερικού κυκλώματος.
Αυτό είναι και απολύτως λογικό, διότι το επαγωγικό φορτίο, στην κίνησή του συναντά ως δυσκολία ολόκληρη την αντίσταση και όχι μόνο αυτή του σωληνοειδούς.
Άρα, όπως σωστά μίλησε ο Βαγγέλης, πρέπει να γίνει διευκρίνηση συμβόλων.
Καλημέρα Γιάννη.
Το πρώτο είναι μηδέν, το δεύτερο είναι BS/R (αυτό το φορτίο κινήθηκε, πήγε και ήρθε…) και στο 3ο είναι αυτό που λες.
Άρα; Άρα πώς βγήκε το (-); Ας εφαρμόσουμε με προσοχή το νόμο, βήμα-βήμα…
Καλημέρα Δημήτρη.
Νομίζω ότι κάνουμε τα εύκολα δύσκολα, παίζοντας με τα σύμβολα.
Έχουμε μια μεταβολή της μαγνητικής ροής εξαιτίας της οποίας εμφανίζεται ΗΕΔ και δημιουργείται ρεύμα. Η ένταση του ρεύματος προκύπτει από το νόμο του Οhm σε κλειστό κύκλωμα, οπότε ο καθένας θα ξέρει τι αντίσταση και τι ροή θα βάλει.
Αν έχει πηνίο ποια είναι η ροή; Από μια σπείρα ή από όλες;
Αν μιλάμε για την ένταση ποια αντίσταση θα βάλουμε; Την αντίσταση του πηνίου ή την αντίσταση του κυκλώματος;
καλημέρα Διονύση
θυμάμαι μια ερώτηση παλιά σε Πανελλήνιες κάπως έτσι: να βρεθεί το φορτίο που συσσωρεύτηκε (!) στον αγωγό, είχε γίνει χαμός τότε…
(ε, χμ, καλύτερα "πολύ" παρά "πολλοί", σωστός ο τόνος στο "πώς", ήθελε, όμως και στο "τί"…)
Γεια σου Βαγγέλη.
Καλά δεν συζητάω τα ορθογραφικά… που έγραψα…
Και δεν έχω και μακρύ λαιμό να κρύψω το κεφάλι μου στην άμμο….
Δεν παίζω με τα σύμβολα Διονύση. Να τα ξεκαθαρίσω προσπαθώ. Ο καθηγητής ξέρει ποια αντίσταση θα βάλει και μια μεταβολή μαγνητικής ροής θα χρησιμοποιήσει. Ο μαθητής όμως θέλει ξεκάθαρα πράγματα.
Κατά τα άλλα συμφωνώ ότι ο νόμος του Ωμ για κλειστό κύκλωμα είναι ότι πιο καθαρό υπάρχει και σε οδηγεί πάντα σε σωστό αποτέλεσμα.
Διονύση καλημέρα ,θα ήθελα να παρέμβω στην συζήτηση και τη διαφωνία με τον Γιάννη Σπανό,η οποία νομίζω οτι οφείλεται στην…πλούσια γλώσσα μας.Συμφωνούμε οτι στη στην πρώτη στροφή κατά 90° το φορτίο είναι BS/R ,ενώ στην δεύτερη στροφή επίσης BS/R.Επειδή οτι η Εεπ έχει αντίθετη πολικότητα και το Iεπ θα έχει αντίθετη φορά.Συνεπώς στην πρώτη σου ερώτηση,το φορτίο πού πέρασε από την διατομή,θα απαντούσα οτι είναι 2BS/R,συμφωνώντας με τον Γιάννη (πέρασε,ασχέτως κατεύθυνσης…από την πόρτα βγήκαν 5 μαθητές και μπήκαν 5,επομένως πέρασαν 10).Στην δεύτερη ερώτησή σου,για το φορτίο που κινήθηκε,θεωρώ προτιμότερο, το φορτίο πού μετατοπίσθηκε στο κύκλωμα,οπότε θα απαντούσα μηδέν,συμφωνώντας ξανά με τον Γιάννη (ο μαθητικός πληθυσμός στην αίθουσα δεν μεταβλήθηκε,γιατί όσοι μπήκαν,τόσοι βγήκαν)
Δημήτρη, το "παίζω με τα σύμβολα", μάλλον παρεξηγήθηκε.
Δεν εννοούσα παιχνίδι, απλά ότι αν δεν αποδεσμευτούμε από τις διάφορες εκδοχές του τύπου, θα μπερδευόμαστε.
Το θέμα δεν είναι να επιμείνουμε στα παιδιά να αποστηθίσουν αυτόν ή τον άλλο τύπο, αλλά να εστιάσουμε στην ουσία…
Συμφωνώ Διονύση.
Καλημέρα Γιώργο.
Η γλώσσα πράγματι είναι πλούσια και μπορεί να εκφράσει με ελάχιστες διαφοροποιήσεις, διαφορετικά πράγματα.
Πάμε λοιπόν στα ερωτήματα.
1) Πέρα από τη γλώσσα, νομίζω ότι θα συμφωνήσουμε ότι όταν μιλάμε για ρεύμα σε ένα κύκλωμα, δεν έχουμε φορτία που εκτελούν μια ευθύγραμμη κίνηση, κάτι σαν τη ροή του ποταμού. Υπάρχει μια άτακτη αέναη κίνηση και υπάρχει πάντα, είτε έχουμε ρεύμα, είτε όχι. Έτσι αν δεν έχουμε ρεύμα, από μια διατομή του σύρματος σε κάθε δευτερόλεπτο, περνάνε μερικά τρισεκατομμύρια (τουλάχιστον…) ηλεκτρόνια προς τα δεξιά και άλλα τόσα προς τα αριστερά, αλλά στο ερώτημα πόσο φορτίο πέρασε από μια διατομή, η απάντηση είναι μηδέν. Έτσι στο παραπάνω ερώτημα, αν πέρασε φορτίο 5C προς τα δεξιά και φορτίο 5C προς τα αριστερά, στο ερώτημα πόσο φορτίο πέρασε από μια διατομή, η απάντηση θα είναι, ότι το φορτίο είναι μηδέν.
Το θέμα το συναντάμε και στο εναλλασσόμενο ρεύμα.
Πόσο είναι το φορτίο που περνά από μια διατομή του αγωγού σε χρόνο μιας περιόδου; Το φορτίο υπολογίζεται από το εμβαδόν, ως ολοκλήρωμα και μας δίνει μηδενικό αποτέλεσμα.
2) Για να χρησιμοποιήσω το παράδειγμά σου με τους μαθητές και την πόρτα. Την ώρα του μαθήματος στέλνεις 2 μαθητές να πάνε στο γραφείο να φέρουν… κιμωλίες. Αυτοί βγαίνουν από την πόρτα, πάνε στο γραφείο και επιστρέφουν Στο ερώτημα πόσοι μαθητές πήγαν για κιμωλία, η απάντηση είναι δύο! Αυτοί μετακινήθηκαν, άσχετα αν βγήκαν ή μπήκαν ή ξαναβγήκαν… Έτσι αν φορτίο 5C κινήθηκε προς τα δεξιά και στη συνέχεια ίσο φορτίο κινήθηκε προς τα αριστερά, στο ερώτημα πόσο φορτίο μετακινήθηκε στο κύκλωμα, η απάντηση θα είναι 5C.
Διονύση συμφωνώ οτι…διαφωνούμε.Οταν ο αγωγός δεν διαρρέεται από ρεύμα,προφανώς δεν έχει νόημα καμμιά ερώτηση περί φορτίου,λόγω της άτακτης,αέναης κίνησης των ηλεκτρονίων.Όταν έχουμε συνεχές ρεύμα,τότε το ηλεκτρονικό νέφος,μετατοπίζεται αργά,αλλά σταθερά προς μία κατεύθυνση (διατηρώντας ταυτόχρονα την άτακτη κίνησή τους),οπότε περνάει και μετατοπίζεται η ίδια ποσότητα.Οταν η φορά τού ρεύματος αλλάζει (όπως στο αρμονικά εναλλασσόμενο .ρεύμα της γραφικής παράστασης i-t που αναφέρεις),στη διάρκεια μιάς περιόδου μετατοπίσθηκε φορτίο μηδενικό,αλλά πέρασε από τη διατομή τό άθροισμα των απόλυτων τιμών των γραμμοσκιασμένων εμβαδών.Αν η πόρτα ήταν ταμείο διοδίων θα έκοβαν 4 αποδείξεις,γιατί 4 μαθητές πέρασαν (2+2=4),παρ´ότι μετατοπίσθηκαν μηδέν,διότι τελικά ο αριθμός των μαθητών στην αίθουσα είναι ίδιος (παραβλέποντας το γεγονός της άτακτης,άναρχης,αέναης κίνησης εντός αιθούσης!)
Νομίζω ότι είναι σαφής η διαφωνία μας Γιώργο….
Διονύση (σύντροφε τής…άλλης όχθης,όπως λέγαμε κάποτε ορισμένοι εξ ημών…),μού φαίνεται οτι θα αναπαράγουμε την προ εβδομάδος συζήτηση,όπου είχα γράψει κι εγώ με τη σειρά μου
<Διονύση συμφωνώ οτι…διαφωνούμε.Οταν ο αγωγός δεν διαρρέεται από ρεύμα,προφανώς δεν έχει νόημα καμμιά ερώτηση περί φορτίου,λόγω της άτακτης,αέναης κίνησης των ηλεκτρονίων.Όταν έχουμε συνεχές ρεύμα,τότε το ηλεκτρονικό νέφος,μετατοπίζεται αργά,αλλά σταθερά προς μία κατεύθυνση (διατηρώντας ταυτόχρονα την άτακτη κίνησή τους),οπότε περνάει και μετατοπίζεται η ίδια ποσότητα.Οταν η φορά τού ρεύματος αλλάζει (όπως στο αρμονικά εναλλασσόμενο .ρεύμα της γραφικής παράστασης i-t που αναφέρεις),στη διάρκεια μιάς περιόδου μετατοπίσθηκε φορτίο μηδενικό,αλλά πέρασε από τη διατομή τό άθροισμα των απόλυτων τιμών των γραμμοσκιασμένων εμβαδών.Αν η πόρτα ήταν ταμείο διοδίων θα έκοβαν 4 αποδείξεις,γιατί 4 μαθητές πέρασαν (2+2=4),παρ´ότι μετατοπίσθηκαν μηδέν,διότι τελικά ο αριθμός των μαθητών στην αίθουσα είναι ίδιος (παραβλέποντας το γεγονός της άτακτης,άναρχης,αέναης κίνησης εντός αιθούσης!)>
Αν σωστά μεταφράζω,αντίστοιχη άποψη έχει και ο Μανώλης και ο Παντελεήμων…
(οπότε η πλειοψηφία…αστειεύομαι βεβαίως,αλλά θυμήθηκα οτι περί το 1930,λέγεται ότι στην ΚΟΒ Βόλου τού ΚΚΕ ετέθη το ζήτημα της ύπαρξης ή μη του Θεού,οπότε με ψήφους 6 έναντι 4 η ολομέλεια απεφάνθη πως…όχι)