web analytics

Λύση της άσκησης 52 του ηλεκτρομαγνητισμού

 

Μου το επεσήμανε φίλη στο mail μου.

“Μπορείς να προτείνεις έναν τρόπο επίλυσης της άσκησης 52 του σχολικού;”

Για να την δούμε λοιπόν:

Πώς θα την λύσετε συνάδελφοι;

 

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
145 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης
Απάντηση σε  Γιάννης Μήτσης

Δεν θυμάμαι πόσα. Δεν μπορώ να το βρω.

Βαγγέλης Κουντούρης

και επειδή επειδή έγινε πολύς (γραπτός και γόνιμος) λόγος για την άσκηση 55 και επειδή μας διαβάζουν και μαθητές, συνοψίζοντας θεωρώ ότι ως ylikonet συμφωνούμε και προτείνουμε την παρακάτω λύση (επιγραμματικά):

(επειδή δεν διαθέτω microsoft, το σχήμα δεν είναι και το καλύτερο…)

η ράβδος παριστάνεται σαν πηγή Ε, r με το + προς τα πάνω, διότι…)

Ε=ΒυL=…=2V

R1, R2 σε παραλληλία

Rεξ=R1*R2/(R1+R2)=…=2Ω

I=E/(Rεξ+r)=…=0,5Α

VKΛ=Vπ=Ε-Ιr=…=1V

V1=Vπ/R1=…=1/6A

V2=Vπ/R2=…=1/3A

Μανώλης Δρακάκης
13/10/2019 10:56 ΠΜ

Καλημέρα Στάθη.

Ίσως εγώ δεν ήμουν σαφής.

Συζητάμε την άσκηση   του σχολικού βιβλίου όπου ένα ευθύγραμμος αγωγός μόνος του κινείται κάθετα στις δυν. γραμμές ΟΜΠ χωρίς να συμμετέχει σε κλειστό κύκλωμα.

Ο πρώτος όρος όμως της γενικευμένης έκφρασης επιβιώνει σε κλειστό κύκλωμα όπως προκύπτει από το  παρακάτω απόσπασμα από το ίδιο βιβλίο.

Αν δεν υπάρχει κλειστό κύκλωμα που θα γίνει η ολοκλήρωση;

Μήπως δεν το ερμηνεύω σωστά;

9

 

Στάθης Λεβέτας
Αρχισυντάκτης
13/10/2019 11:24 ΠΜ
Απάντηση σε  Μανώλης Δρακάκης

Καλημέρα και πάλι Μανώλη. Το σκέφτομαι ως εξής για έναν αγωγό ΓΔ, ο οποίος κινείται κάθετα σε ΟΜΠ, Β (ελπίζω να φαίνεται καθαρά η εικόνα):

Η ολοκλήρωση γίνεται πάνω στην υποθετική επιφάνεια ΑΓΔΕ. Τελικά επιβιώνει μόνον το ολοκλήρωμα ως προς την ΓΔ (ο αγωγός) γιατί: 

Στις ΑΓ και ΔΕ τα εσωτερικά γινόμενα μηδενίζονται και στην ΕΑ δεν υπάρχει ταχύτητα. Το αποτέλεσμα Βυl. Συνεπώς μπορώ να ολοκληρώσω και σε υποθετικές επιφάνειες, ο νόμος είναι γενικότερος. 

Γιάννης Μήτσης
Αρχισυντάκτης
13/10/2019 11:39 ΠΜ
Απάντηση σε  Μανώλης Δρακάκης

Γεια σου Μανώλη.

Ο 1ος όρος της γενικευμένης σχέσης επιβιώνει και σε ανοικτό κύκλωμα.

Έστω ότι έχεις μια ράβδο (σκέτη, χωρίς κύκλωμα) εντός μεταβαλλόμενου μαγνητικού πεδίου. Ακόμα κι αν είναι ακίνητη, θα αναπτυχθεί τάση στα άκρα της που υπολογίζεται από το (ανοιχτό) ολοκλήρωμα Εdl.

Εμμανουήλ Λαμπράκης
Απάντηση σε  Ανδρέας Βαλαδάκης

Καλό μεσημέρι Ανδρέα

Δε νομίζω να ισχύει αυτό που λες. Αν όμως γνωρίζεις κάτι περισσότερο πες μου.

Βαγγέλης Κουντούρης
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

μα, Διονύση, και το Υπουργείο Παιδείας συνιστά τον δικτυακό τόπο ylikonet.gr στους μαθητές, να βοηθήσουμε τους μαθητές προσπαθούμε, θεωρώ, όλοι, όχι να τους μπερδέψουμε

Βαγγέλης Κουντούρης
Απάντηση σε  Μανώλης Δρακάκης

νομίζω, Μανώλη, ότι στον "μοναχικό" αγωγό υπάρχει μεν ΗΕΔ (ΒυLημφημω), αλλά είναι "ψιλοάχρηστη", αφού δεν μπορεί να "αποδείξει" ότι υπάρχει προκαλώντας αποτελέσματα, όπως θέρμανση σε κάποιον αντιστάτη ή δύναμη (Laplace) στον εαυτόν της ή κάτι άλλο, υπάρχει, αλλά δεν ενοχλεί, πολύ σεμνή τη βρίσκω…

Γιάννης Μήτσης
Αρχισυντάκτης
13/10/2019 1:16 ΜΜ
Απάντηση σε  Γιάννης Μήτσης

Για την ακρίβεια, στη περίπτωση ακίνητου αγωγού εντός μεταβαλλόμενου μαγνητικού πεδίου, η επαγωγική τάση είναι που υπολογίζεται από το Εdl (E το πεδίο από μαγνητική επαγωγή).

Τελικά, θα δημιουργηθεί κατάλληλη ανακατανομή φορτίων, ώστε να δημιουργηθεί δεύτερο ηλεκτρικό πεδίο αντίθετο του μαγνητικά επαγόμενου. Το ολικό ηλεκτρικό πεδίο θα είναι μηδέν οπότε δεν θα έχουμε τάση στα άκρα της ράβδου (αν και θα έχει πολωθεί ηλεκτρικά).

Μανώλης Δρακάκης
13/10/2019 1:17 ΜΜ

Στάθη ,  σε ευχαριστώ πάρα πολύ που έκαμες τον κόπο να μου απαντήσεις.

Η λύση που προτείνεις σε υποθετική κλειστή επιφάνεια,  είναι άψογη μαθηματικά , αλλά διατηρώ ( μέχρι νεωτέρας – γηράσκω αεί διδασκόμενος- ),   τις επιφυλάξεις μου ως προς το φυσικό της περιεχόμενο.

Επιμένω στην άποψη,  πως όταν λέμε κλειστό κύκλωμα το εννοούμε ως πραγματικό και όχι ως υποθετικό.

Και πάλι σ’ ευχαριστώ.

Γιάννη θα δουλέψω αυτό που γράφεις στο μυαλό μου και θα  πω τη γνώμη μου.

Ανδρέας Βαλαδάκης
13/10/2019 4:47 ΜΜ

Μανώλη (Λαμπράκη) καλησπέρα.

Εδώ δικαιολογώ τον ισχυρισμό μου ότι ο νόμος Ohm δεν ισχύει σε ορθογώνιο αγωγό, όταν ο αγωγός βρίσκεται μέσα σε μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο κυλινδρικής συμμετρίας.  

https://www.dropbox.com/s/afhl8iegogd6x1m/Ohm%27s%20Law.pdf?dl=0

Εμμανουήλ Λαμπράκης
Απάντηση σε  Ανδρέας Βαλαδάκης

Ανδρέα καλησπέρα

Προφανώς ο νόμος του Ohm ισχύει για το αγώγιμο εκείνο κομάτι του κυκλώματος όπου οι  φορείς του ηλεκτρικού ρεύματος δε δέχονται εξωτερικές δυνάμεις όπως αυτό συμβαίνει στον αντιστάτη ενός κλασικού κυκλώματος που περιλαμβάνει αντιστάτες και άλλα δίπολα και ηλεκτρική πηγή. Στην περίπτωση μας του αγώγιμου πλαισίου επί των φορέων του ηλεκτρικού ρεύματος καθολο το μήκος του δρουν και οι εξωτερικές δυνάμεις του επαγόμενου ηλεκτρικού πεδίου και άρα δεν ισχύει ο νόμος του Ohm. Εγώ δεν εφάρμοσα τον νόμο του Ohm αλλά τον κανόνα των βρόχων που ως συνέπεια της αρχής διατήρησης της ενέργειας ισχύει. Επίσης ένεκα της αρχής της διατηρήσεως του ηλεκτρικού φορτίου και επειδή η διατομή του αγωγού είναι σταθερρή η ταχύτητα μετατόπισης των ελεύθερων ηλεκτρονίων αναγκαστικά θα έχει τη διεύθυνση του άξονα του αγωγού. Η ένταση του επαγώμενου ηλεκρτικού πεδίου εν γένει στην περίπτωση μας δε έχει τη διεύθυνση του άξονα του αγωγού αλλά το επικαμπύλιο ολοκλήρωμα που ορίζει την ΗΕΔ από επαγωγή "λογίζει" τη συνιστώσα του ηλεκτρικού πεδίου την παράλληλη στον άξονα του αγωγού.  

Ανδρέας Βαλαδάκης
14/10/2019 6:44 ΠΜ

Καλημέρα και καλή εβδομάδα σε όλους!

Ο Μανώλης Λαμπράκης έχει επισημάνει το εξής (με δικά μου λόγια): Επειδή οι δυναμικές γραμμές του ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργείται από μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο κυλινδρικής συμμετρίας είναι κυκλικές, το ηλεκτρικό πεδίο στο εσωτερικό ενός αγωγού ορθογώνιου σχήματος δεν είναι παράλληλο με το άξονα των ευθύγραμμων τμημάτων που αποτελούν το ορθογώνιο.

Σχετικά λοιπόν έθεσα το εξής ερώτημα: Γιατί και σ’ αυτή τη περίπτωση δημιουργείται ηλεκτρικό ρεύμα παράλληλα με τον άξονα κάθε αγωγού; Εκτός από την απάντηση που παραθέτει ο Μανώλης σε προηγούμενο σχόλιό του, νομίζω μια επιπλέον κατάλληλη απάντηση δίνεται εδώ: https://physicsgg.me/2019/10/12/η-κινησιακή-ηλεκτρεγερτική-δύναμη-κα/, την οποία μεταφέρω:

«Αν το ρεύμα δεν ήταν το ίδιο σ’ όλο το μήκος της διαδρομής (για παράδειγμα, κλάσμα του δευτερολέπτου μετά το κλείσιμο του διακόπτη) τότε θα δημιουργούνταν, σε κάποια περιοχή, συσσώρευση φορτίου και αυτό – είναι το κρίσιμο σημείο – το ηλεκτρικό πεδίο αυτού του φορτίου θα είχε τέτοια κατεύθυνση ώστε να εξομαλύνει την ροή. Υποθέστε για παράδειγμα , ότι το ρεύμα που προσέρχεται στην καμπή του παρακάτω σχήματος είναι μεγαλύτερο από το ρεύμα από το ρεύμα που απέρχεται. Στην καμπή θα αρχίσει να συσσωρεύεται φορτίο. Παράλληλα όμως, θα αρχίσει να δημιουργείται και τοπικό απωστικό πεδίο. Το πεδίο αυτό αντιστέκεται στο προσερχόμενο ρεύμα (επιβραδύνοντάς το) και προωθεί το απερχόμενο (επιταχύνοντάς το), μέχρι να εξισωθούν αυτά τα ρεύματα, οπότε και σταματά η περαιτέρω συσσώρευση φορτίου και αποκαθίσταται η ισορροπία. Είναι ένας όμορφος μηχανισμός που αποκαθιστά αυτομάτως την ομοιομορφία του ρεύματος και μάλιστα τόσο γρήγορα ώστε να μπορείτε να υποθέτετε δικαιολογημένα ότι το ρεύμα είναι πρακτικά το ίδιο σε ολόκληρο το κύκλωμα, ακόμη κι όταν ταλαντώνεται σε ραδιοφωνικές συχνότητες.»

Σπανός Γιάννης
19/10/2019 3:48 ΜΜ

Καλησπέρα. Θα ήθελα μια συμβουλή. Την  άσκηση 55 σελ 190 αν επιμείνουμε στις οδηγίες , χωρίς αναφορά σε Lorentz, να μην πραγματοποιηθεί; Η μόνη προσιτή λύση είναι στο σχόλιο του κου Παναγιωτακόπουλου  12/10/2019 at 12:35 μμ     

να φέρουμε τον αγωγό R2 αριστερά.Άλλο δε βλέπω…..Ευχαριστώ.