by 
Νομίζω ότι δεν υπάρχει τρόπος να ελέγξουμε την ισχύ του νόμου του Faraday, όταν ο νόμος διατυπώνεται με τη συνηθισμένη μορφή του, δηλαδή Ε = ΔΦ/Δt. Αυτή η σχέση δεν είναι κάποιος νόμος αλλά ο ορισμός της ΗΕΔ επαγωγής. Πράγματι πώς ορίζεται η ΗΕΔ επαγώγης, αν όχι με αυτό τον τρόπο;
Δηλαδή αυτό που μπορούμε να ελέγξουμε πειραματικά είναι ότι π.χ. σ’ ένα αγώγιμο βρόχο ισχύει Ι R = ΔΦ/Δt, όπου Ι το επαγόμενο ρεύμα και R η αντίσταση του αγωγού. Κατόπιν το πηλίκο ΔΦ/Δt το ονομάζουμε ΗΕΔ επαγωγής και το συμβολίζουμε με Ε. (Έχω παραλείψει το αρνητικό πρόσημο για απλότητα.)
Είναι φανερό ότι, το πηλίκο ΔΦ/Δt το ονομάσαμε ΗΕΔ, διότι όταν σ’ αυτόν τον αγώγιμο βρόχο δεν έχουμε φαινόμενο επαγωγής και παρεμβάλλεται κατάλληλη ηλεκτρική πηγή συνεχούς τάσης, ισχύει παρόμοιος τύπος, δηλαδή ΙR = E, όπου Ε η ΗΕΔ της πηγής.
Ποια είναι η άποψή σας;
Θεωρώντας ότι το τροφοδοτικό παράγει ΗΕΔ επαγωγής, για το έργο που περιέγραψα πριν έχουμε: W(Α->Γ) (μέσω R) + W'(Γ->Α) (μέσω τροφοδοτικού) = q E (επαγωγής).
Άρα:
W(Α->Γ) = –W'(Γ->Α) + q E
ή
W(Α->Γ) = +W'(A->Γ) + q E
δηλαδή
W(Α->Γ) (μέσω R) ≠ W'(A->Γ) (μέσω τροφοδοτικού)
Συμπέρασμα: Το πεδίο δεν είναι συντηρητικό και δεν ορίζεται διαφορά δυναμικού μεταξύ Α και Γ.
Ομοίως και για τα σημεία Δ και Ζ.
Πολύ καλό Άρη.
Επομένως Ανδρέα ούτε στην παρακάτω διάταξη μπορούμε να μιλήσουμε για διαφορά δυναμικού μεταξύ των οπλισμών πυκνωτή;
Ο μεταλλικός δίσκος περιστρέφεται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα. Ο πυκνωτής αποκτά φορτίο c.0,5.B.ω.l^2.
Μεταξύ των οπλισμών του δεν έχει νόημα να μιλάμε για διαφορά δυναμικού;
Καλησπέρα Άρη.
Περιμένοντας τη συνέχεια, μια ερώτηση. Γράφεις:
Το παραπάνω πώς συμβιβάζεται με το 2ο κανόνα του Kirchhoff;
Δεν πρέπει σε κάθε κλειστή διαδρομή το αλγεβρικό άθροισμα των τάσεων να δίνει μηδέν;
Διονύση αυτά που έγραψα μέχρι τώρα αφορούσαν λειτουργία στο κενό, πάμε τώρα στην περίπτωση όπου η πηγή τροφοδοτεί καταναλωτή, εδώ
Ευχαριστώ Γιάννη. Μεταγραφή κάνω γνωστών πραγμάτων, συγκεφαλαίωση.
Εδώ χρησιμοποίησα κυρίως ένα παλιό καταπληκτικό “φροντιστηριακό” βιβλίο: Σ. ΚΟΥΚΟΥΛΑ, Α. ΣΓΟΥΡΟΥ “ηλεκτρισμός” gutenberg, 1978.
Κάλημέρα στην εκλεκτή παρέα!
Για να μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την έννοια διαφορά δυναμικού θα πρέπει το πεδίο να είναι συντηρητικό (αστρόβιλο, σύμφωνα με την ορολογία του Άρη), δηλαδή για κάθε κλειστή διαδρομή μεταξύ οποιωνδήποτε δύο σημείων του πεδίου, το έργο της δύναμης του ηλεκτρικού πεδίου που ασκείται σε ηλεκτρικό φορτίο, όταν το φορτίο μεταφέρεται με οποιονδήποτε τρόπο μέσω οποιασδήποτε διαδρομής μεταξύ αυτών των σημείων πρέπει να είναι μηδενικό.
Όπως προκύπτει λοιπόν από τα σχόλια που έχουν γίνει στο πλαίσιο της παρούσας συζήτησης και συνοψίστηκαν από τον Άρη, το πεδίο σε κύκλωμα με μπαταρία (ακόμα κι όταν σ’ αυτό το κύκλωμα δεν υπάρχει ΗΕΔ επαγωγής) δεν είναι συντηρητικό (είναι προοδευτικό (!) με την έννοια ότι σε κλειστή διαδρομή εκτελείται έργο και μεταφέρεται ενέργεια). Άρα μεταξύ οποιωνδήποτε σημείων ενός κυκλώματος με μπαταρία δεν ορίζεται διαφορά δυναμικού.
Πώς λοιπόν σε ένα τέτοιο κύκλωμα αναφερόμαστε σε διαφορά δυναμικού; Νομίζω, όπως επίσης προκύπτει από τα σχόλια στην παρούσα συζήτηση και την παρουσίαση του Άρη αναφερόμαστε σε διαδρομές φορτίου μόνο στο εξωτερικό της μπαταρίας. Αυτό αποτελεί παράβαση του ορισμού της έννοιας διαφορα δυναμικού, διότι εξαιρούμε τις διαδρομές δια μέσου της μπαταρίας.
Νομίζω ωστόσο ότι, για χρηστικούς λόγους, αυτού του είδους οι παραβατικές συμβάσεις επιτρέπονται αρκεί να μη γίνονται σιωπηρά αλλά να δηλώνεται με σαφήνεια ότι πλέον η έννοια χρησιμοποιείται καταχρηστικά, δηλαδή κατά παράβαση του ορισμού της. Αλλιώς οδηγούμαστε σε αντιφάσεις.
Στην περίπτωση της ΗΕΔ από επαγωγή που αναπτύσσεται σε δακτύλιο, όταν ο δακτύλιος βρίσκεται μέσα σε μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο, σε ποιο τμήμα του κυκλώματος θεωρούμε ότι το πεδίο είναι συντηρητικό; Μήπως για να μπορέσουμε να μιλήσουμε για διαφορά δυναμικού έχουμε κάνει διαφορετική παραβατική σύμβαση από αυτή που κάναμε στο κύκλωμα που αναφέρθηκε προηγουμένως; ΄Η μήπως εδώ η έννοια δε μπορεί να χρησιμοποιηθεί ακόμη κι αν συμβατικά παραβούμε τον ορισμό της;
Μια συμβατική παράβαση σύμβασης αποτελεί λανθάνον λάθος με το οποίο μπορεί να χάσεις τον ύπνο σου!
Αφιερωμένο στο Γιάννη που του αρέσει η αρχαιοπρεπείς εκφράσεις!
Καλημέρα συνάδελφοι.
Άρη μετά και από την σύνοψή σου, μου φαίνεται ότι μπορούμε να συμφωνήσουμε στο ότι σε ένα κύκλωμα με πηγή, στο εσωτερικό της υπάρχει ένα μη συντηρητικό πεδίο (το άθροισμα του ηλεκ/κου και του δευτ/τος πεδίου) ενώ στο εξωτερικό της ένα κατά προσέγγιση συντηρητικό πεδίο (το δευτερεύον). Αν λοιπόν αγνηοήσουμε φαινόμενα επαγωγής στο εξωτερικό κύκλωμα, μπορούμε να ορίσουμε κατ' απόλυτο τρόπο τάση μεταξύ δύο σημείων του, με τον συνήθη ορισμό.
Προσωπικά δεν θα είχα πρόβλημα να οριστεί "τάση" ακόμη και σε ένα μη συντηρητικό, επαγωγικό ηλεκτρικό πεδίο, αρκεί να δηλωθεί ξεκάθαρα ότι το αποτέλεσμα εξαρτάται απ΄την διαδρομή που επιλέξαμε (για αυτόν τον λόγο θα προτιμούσα τον όρο ενέργεια ανά μοναδα φορτίου στην συγκεκριμένη διαδρομή, αντί τρου όρου τάσης).
Καλημέρα Διονύση, γράφαμε μαζί.
Καλημέρα συνάδελφοι.
Άρη δεν απάντησες πού πήγε ο 2ος κανόνας του Kirchhoof!!! Γράφεις το πρώτο κείμενο, και σε μένα τουλάχιστον δεν είναι φανερό ότι μιλάς μόνο για ανοικτό κύκλωμα και αυτό που ουσιαστικά λες είναι ότι η πολική τάση της πηγής είναι ίση με Ε!
Έρχομαι τώρα στο 2ο κείμενό σου.
Αυτό έχω υποστηρίξει δύο φορές, κάνοντας και αντίστοιχη παραπομπή σε παλιότερη ανάρτησή μου και τελευταία το υπενθύμισα εδώ, γράφοντας:
«Ανδρέα γιατί δεν παίρνεις θέση πάνω στην τοποθέτησή μου, ότι μέσα στη "πηγή" υπάρχουν δύο πεδία;
Υπάρχει το συντηρητικό, όπως σε όλο το κύκλωμα και υπάρχει ένα δεύτερο πεδίο, το οποίο δεν είναι συντηρητικό, το ονόμασα ηλεκτροδιαχωριστικό, είναι αυτό που οφείλεται στην πηγή και μέσω του οποίου κερδίζουν ενέργεια τα φορτία, για να μπορούν να διαγράψουν την κυκλική τους διαδρομή.»
Ανδρέα ξανά δεν απάντησες, αλλά βλέπω ότι δικαιώθηκες από την παρέμβαση του Άρη. Διακρίνεις κάποια διαφορά ανάμεσα στα κείμενα του Άρη και σε όσα έχω γράψει παραπάνω;
Ας επιστρέψω λοιπόν, επί τη ουσίας.
Παραπάνω Ανδρέα συνεχίζεις να επιχειρηματολογείς για το κυκλικό δακτύλιο και την επαγωγή, ενώ παραπάνω σαφώς υποστήριξα ότι εκεί δεν έχουμε διαφορά δυναμικού!
Οπότε δεν μένει, παρά να επανέλθω στην άσκηση 53 και να προσπαθήσω να δείξω τι υποστηρίζεται από τη μεριά μου.
Στη κινούμενη ράβδο ΑΓ υπάρχουν δύο πεδία. Το γνωστό μας συντηρητικό που υπάρχει σε όλο το κύκλωμα (αστρόβιλο κατά Άρη) και το ηλεκτροδιαχωριστικό μη συντηρητικό (στροβιλό πρωτεύον πεδίο κατά Άρη). Συνεπώς το συνολικό πεδίο είναι μη συντηρητικό και η διαφορά δυναμικού δεν ορίζεται.
Έτσι δεν μπορεί να τίθεται ερώτημα πόση είναι η διαφορά δυναμικού VΔΓ ή VΔΑ. Αν πάρουμε όμως τα σημεία ΖΔ, που ανήκουν στο εξωτερικό κύκλωμα, εδώ υπάρχει μόνο το συντηρητικό πεδίο (το δευτερογενές αστρόβιλο κατά Άρη). Οπότε εδώ ορίζεται η διαφορά δυναμικού, η τάση, όπως και να την ονομάσουμε και είναι ίση με V=ΙR. Ομοίως ορίζεται και υπάρχει η τάση ΑΒ, η τάση ΔΓ, η τάση ΑΖΔ, η τάση ΖΔΓ και τέλος η τάση ΑΖΔΓ.
Η τελευταία τάση η VΑΖΔΓ είναι η διαφορά δυναμικού για το συντηρητικό ηλεκτροστατικό πεδίο, που υπάρχει στο εξωτερικό κύκλωμα (εκτός αγωγού) και δεν είναι τίποτα άλλο από την πολική τάση της πηγής.
Συμπέρασμα: Δεν ορίζεται διαφορά δυναμικού αν κινηθούμε μέσα στην πηγή (εδώ μέσα στη ράβδο), αλλά ορίζεται η διαφορά δυναμικού μεταξύ των δύο άκρων της ράβδου-πηγής, αφού είναι δύο σημεία του συντηρητικού εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου.
Καλημέρα Στάθη.
Τώρα είδα τη δική σου τοποθέτηση, στην ίδια κατεύθυνση, αλλά έσβησα το δικό μου για να αλλάξω μια λέξη, και στη νέα εκδοχή βρέθηκα…αποκάτω, με αποτέλεσμα να εμφανίζεσαι με μαγικές ιδιότητες για ένα σχόλιο… που έρχεται!
Ανδρέα κλέβεις.
Γράφεις:
Όπως προκύπτει λοιπόν από τα σχόλια που έχουν γίνει στο πλαίσιο της παρούσας συζήτησης και συνοψίστηκαν από τον Άρη, το πεδίο σε κύκλωμα με μπαταρία (ακόμα κι όταν σ’ αυτό το κύκλωμα δεν υπάρχει ΗΕΔ επαγωγής) δεν είναι συντηρητικό (είναι προοδευτικό (!) με την έννοια ότι σε κλειστή διαδρομή εκτελείται έργο και μεταφέρεται ενέργεια). Άρα μεταξύ οποιωνδήποτε σημείων ενός κυκλώματος με μπαταρία δεν ορίζεται διαφορά δυναμικού.
Προέκυψαν αυτά από τη συζήτηση;
Η θέση σου είναι. Ούτε ο Άρης 'έγραψε αυτά. Θα γράψω απάντηση εκτεταμένη που θα στείλω σε pdf. Μάλλον το απόγευμα.
Καλημέρα σε όλους, Μερικές διευκρινήσεις εδω
Μια απάντηση που είχα υποσχεθεί.
Καλησπέρα Άρη.
Διάβασα τις διευκρινήσεις σου, αλλά νομίζω από το πρωί είχα αναγνωρίσει ότι ήταν δικό μου λάθος, που δεν πρόσεξα το πρώτο σου κείμενο και δεν είδα ότι μιλούσες για ανοικτό κύκλωμα. Επί της ουσίας των δύο κειμένων, δεν έχω καμιά διαφωνία!
Ελπίζω να μην έχεις και συ διαφωνία στα λεγόμενά μου επί της συγκεκριμένης άσκησης που γίνεται συζήτηση.
Με την ευκαιρία ας δούμε πώς αντιμετωπίζει το βιβλίο στη θεωρία το ένα απλό κύκλωμα. Στην απόδειξη το νόμου του Ohm:
Δεν υπάρχει πουθενά ο όρος τάση. Αποδεικνύεται με εφαρμογή της ΑΔΕ στη λογική η πηγή δίνει ενέργεια και αυτή γίνεται θερμότητα.
Δεν υπάρχει καμιά προϋπόθεση για συντηρητικά ή μη πεδία.
Στη συνέχεια για την πολική τάση:
Αξίζει να προσεχθεί ότι δεν την βρίσκει "ψάχνοντας" για δυναμικά ή τάσης μέσα στη πηγή, αλλά δουλεύοντας με το εξωτερικό κύκλωμα (το οποίο στο προηγούμενο σχόλιό μου δήλωσα ότι υπάρχει συντηρητικό πεδίο και ορίζονται δυναμικά και διαφορές δυναμικού…). Έτσι βρίσκει την τάση στα άκρα του αντιστάτη ΙR και ξανά από ΑΔΕ, θεωρώντας την ίση με την πολική τάση, καταλήγει στη γνωστή εξίσωση…
Δεν μιλάει πουθενά για τάσεις ή για δυναμικά μέσα στη πηγή και δουλεύει με δυναμικά και τάσεις στο εξωτερικό κύκλωμα που έχουμε συντηρητικό πεδίο.
Δεν ξέρω αν όλο αυτό έγινε εσκεμμένα, αλλά το θεωρώ… σοφό!