Ίσως, μια απάντηση στον Αντρέα Βαλαδάκη εδώ. Δεν τοποθετήθηκε στη θέση που έπρεπε γιατί είναι εκτεταμένο κείμενο και μάλλον θα χανόταν στις τόσες αναρτήσεις.
Καλημέρα σε όλους. Κωνσταντίνε να σε συγχαρώ για την ανάρτηση αυτή. Το πρόβλημα που εξετάζεις είναι πολύπλοκο και θα ήθελα να σχολιάσω το εξής (δυστυχώς δεν έχω πρόσβαση σε υπολογιστή και σε σχήματα αυτήν την στιγμή, οπότε αναγκαστικά θα περιγράψω μόνον):
Κατά την γνώμη μου θα ήταν προτιμότερο να μην επικαλεστούμε δύναμη Ν που ασκούν τα τοιχώματα του αγωγού στους φορείς του ηλεκτρικού ρεύματος κατά την μετατόπισή τους προς το δεξιό τοίχωμα του αγωγού (αναφέρομαι στο σχήμα της ανάρτησης). Γιατί τι ακριβώς είναι το "τοίχωμα" για ένα ηλεκτρόνιο;
Θα μπορούσαμε όμως να θεωρήσουμε ότι κατά την κίνηση του αγωγού, σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα, ηλεκτρόνια, ενώ κινούνται σύμφωνα με την συμβατική φορά του επαγωγικού ρεύματος, ταυτόχρονα εκτρέπονται και συσσωρεύονται προς την δεξιά (κατά την φορά κίνησης του αγωγού) πλευρά του, λόγω της οριζόντιας δύναμης Lorentz eΒυd (υd η ταχύτητα διολίσθησης). Ως αποτέλεσμα δημιουργείται ένα οριζόντιο ηλεκτρικό πεδίο κατά μήκος της διεύθυνσης της κίνησης του αγωγού (φαινόμενο Hall -πεδίο Hall). Η ηλεκτρική δύναμη που ασκεί αυτό το επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο Hall, στην ισορροπία, είναι αντίθετη από την οριζόντια δύναμη Lorentz.
Πολύ αναλυτική, διαφωτιστική και νομίζω σωστή η ανάλυσή σου. Όπως πάντα.
Στάθη (καλημέρα), περιοριζόμενοι σε μακροσκοπική θεώρηση νομίζω μπορούμε να θεωρήσουμε την δύναμη Ν του Κωνσταντίνου. Εξάλλου και για το φαινόμενο Hall για να συσσωρευτούν τα φορτία στις πλευρές του αγωγού κάποιος τα εμποδίζει να φύγουν.
Χωρίς να διαφωνώ με όσα λές, να τονίσω δύο σημεία (προβληματισμούς):
Λόγω της πολυπλοκότητας του θέματος προτιμώ να αποφεύγω, όσο και όπου είναι δυνατόν, την αλληλεπίδραση των ηλεκτρονίων με το πλέγμα, σε αγωγούς και ημιαγωγούς. Άρα
Στην περίπτωση όπου μία ράβδος κινείται εντός μαγνητικού πεδίου (χωρίς να κλείνει κύκλωμα), δεχόμαστε στην ισορροπία την ύπαρξη δύο δυνάμεων κατά μήκος της: της Lorentz και την επαγόμενη ηλεκτρική. Αν λοιπόν αναφερθούμε στην εκτροπή των ηλεκτρονίων στην διεύθυνση της ταχύτητας του αγωγού εξ' αιτίας μίας Lorentz, δεν βλέπω τον λόγο να μην αναφερθούμε στο πεδίο Hall. Η δε αιτία που εμποδίζει τα ηλεκτρόνια να διαφύγουν είναι και στις δύο περιπτώσεις η ίδια, το …δυναμικό του πλέγματος (σαν να σε βλέπω που χαμογελάς, η Ν!) αλλά…
Η ύπαρξη του πεδίου Hall καθιστά προβληματική την εξήγηση της δύναμης Laplace στον αγωγό μέσω των δυνάμεων Lorentz που εκτρέπουν την δέσμη των φορέων του επαγόμενου ρεύματος, γιατί οι δυνάμεις αυτές αναιρούνται από τις δυνάμεις του πεδίου Hall.
Γειά σου Στάθη, συγνώμη για την αργοπορία, ήταν λίγο φορτωμένη μέρα και ήθελα να ξαναδώ και την δουλειά του Ντίνου.
Πράγματι το θέμα είναι ιδιαίτερα σοβαρό.
Λες «Η δε αιτία που εμποδίζει τα ηλεκτρόνια να διαφύγουν είναι και στις δύο περιπτώσεις η ίδια, το …δυναμικό του πλέγματος (σαν να σε βλέπω που χαμογελάς, η Ν!) αλλά…» Εννοείται δεν γελάω, φίλε, σκέφτομαι αυτά που λες.
Παρατήρηση 1.
Ναι αλλά στην διεύθυνση την κάθετη προς τον αγωγό κάποιος πρέπει να βάζει δύναμη που να εξουδετερώνει την εξωτερική ώστε να έχουμε σταθερή ταχύτητα.
Λες «Η ύπαρξη του πεδίου Hall καθιστά προβληματική την εξήγηση της δύναμης Laplace στον αγωγό μέσω των δυνάμεων Lorentz που εκτρέπουν την δέσμη των φορέων του επαγόμενου ρεύματος, γιατί οι δυνάμεις αυτές αναιρούνται από τις δυνάμεις του πεδίου Hall.»
Εδώ δεν έχουμε εξωγενές αίτιο που να προκαλεί το ρεύμα (συνδέω έναν ακίνητο αγωγό με μια μπαταρία), η κίνηση τουαγωγού στο Μ.Π. δημιουργεί την τάση μέσω Lorentz στα άκρα του αγωγού και τελικά το ρεύμα˙ και μετά πάλι η κίνηση των φορέων αυτού του ρεύματος υφιστάμενοι πάλι Lorentz πάνε στην άκρη, τάση Hall.
Παρατήρηση 2
Όταν έχουμε ακίνητο αγωγό- ειδικά μεταλλικό- το ποσό των φορέων φορτίου που πάνε στις άκρες είναι ελάχιστοι σε σχέση με το συνολικό αριθμό που κινείται κατά μήκος του αγωγού. Η δύναμη Ν που αναφέρει ο Ντίνος αφορά το σύνολο των φορέων που κινούνται κατά μήκος του αγωγού.
Παρατήρηση 3
Το δευτερογενές πεδίο Hallεμποδίζει να συνεχιστεί η συσσώρευση κάποιων φορέων φορτίου προς τις πλευρές του αγωγού, όχι την κίνηση όλου του αγωγού με το σύνολο των ελεύθερων φορέων φορτίου του.
Με βάση αυτές τις σύντομες σκέψεις νομίζω δεν μπορώ να διαφωνήσω με την δουλειά του Ντίνου στο θέμα.
Εννοείται πως κάποιος πρέπει να ασκεί εξωτερική δύναμη στον αγωγό για να κινείται με σταθερή ταχύτητα. Και εννοείται πως στον αγωγό αναπτύσσεται δύναμη Laplace σύμφωνα με τον κανόνα του Lenz.
Απλά κατά πρώτον δεν μου φαίνεται τόσο προφανές ότι η δύναμη Laplace προκύπτει από τις δυνάμεις Lorentz που ασκούνται στους φορείς ηλεκτρικού φορτίου στον αγωγό, τουλάχιστον με τον μηχανισμό που περιγράφεται συνήθως και
κατά δεύτερον το πεδίο Hall είναι από μόνο του ικανό να εξασφαλίσει την ισορροπία στον άξονα δεξιά -αριστερά του σχήματος της ανάρτησης, χωρίς την επίκληση δυνάμεων Ν από το πλέγμα του αγωγού.
Μερικές ακόμη σκέψεις:
Η αιτία των δύο δυνάμεων Lorentz (της κατά μήκος του αγωγού που δημιουργεί το επαγωγικό ρέυμα και της κάθετης σε αυτήν που δημιουργεί το πεδίο Hall), είναι εν κατακλείδι κοινή, η κίνηση του αγωγού. Το ηλεκτρικό πεδίο Hall όμως μόλις δημιουργηθεί, ασκεί μία επιπλέον οριζόντια δύναμη στους φορείς του ηλεκτρικού ρεύματος, η οποία οδηγεί στην ισορροπία των φορέων αυτών στον άξονα κίνησης του αγωγού. Συνεπώς πως είναι δυνατόν οι δυνάμεις Lorentz που εκτρέπουν τα φορτία, αν προστεθούν, να δώσουν την δύναμη Laplace; Πώς είναι δυνατόν τα ηλετρόνια να "πιέζουν" την παράπλευρη "επιφάνεια" της ράβδου όταν ισορροπούν (υπό την έννοια του ότι δεν υπάρχει καν δύναμη "επαφής" με την "επιφάνεια");
Ας το θέσω διαφορετικά: Αν δεν υπάρχει κύκλωμα, αλλά η ράβδος κινείται ελεύθερη μέσα στο ομογενές μαγνητικό πεδίο. Τότε οι δυνάμεις Lorentz δημιουργούν το επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο κατά μήκος της και στην τελικά ισορροπία τα φορτία ισορροπούν στα άκρα της ράβδου. Γιατί δεν δημιουτργείται και στην περίπτωση αυτή μία δύναμη Laplace στην διεύθυνση του επαγόμνου ηλεκτρικού πεδίου (κατά μήκος της ράβδου), όπως δημιουργείται στην διεύθυνση του πεδίου Hall, στο προηγούμενο παράδειγμα;
Με τα παραπάνω δεν αμφισβητώ την δουλεία του Κωνσταντίνου (καλησπέρα και πάλι Κωνσταντίνε), απλά διατυπώνω τις σκέψεις μου στα σημεία που δεν μου φαντάζουν τόσο προφανή. Έχω δε την αίσθηση ότι η επιβραδύνουσα δύναμη Laplace εξαρτάται σίγουρα από τις δυνάμεις Lorentz στα φορτία του αγωγού, αλλά δεν αποτελεί απλά το "άθροισμά" τους.
Πρόδρομε, Σπύρο και Άρη ευχαριστώ για την προσοχή σας.
Στο κείμενο (αποτέλεσμα αρκετού ψαξίματος) γράφω ότι αναφέρομαι σε σταθεροποιημένη κατάσταση (όχι σε μεταβατικά φαινόμενα), δηλ σταθερό ρεύμα που συνεπάγεται σταθερή ταχύτητα ολίσθησης των φορέων προς τα πάνω και σταθερή ταχύτητα του αγωγού και των φορέων προς τα δεξιά.
Η κάθε μια, λόγω κίνησης εντός του ομογενούς μαγνητικού πεδίου, δημιουργεί τη «δικιά της» δύναμη Lorentz. Η μια υΒ (ανά μονάδα φορτίου) διατηρεί σταθερή την ταχύτητα ολίσθησης των φορέων, οπότε, αφού δεν επιταχύνονται στην κατεύθυνση αυτής της δύναμης υπάρχει απώλεια ενέργειας (οι συγκρούσεις με τα ιόντα του μεταλλικού πλέγματος και τελικά θερμότητα Joule). Η άλλη, ταχύτητα ολίσθησης επί Β, σπρώχνει τα φορτία προς τα αριστερά. Για να διατηρηθεί όμως η κίνηση προς τα πάνω κάποιος πρέπει να τα συγκρατεί στην συγκεκριμένη σταθερή πορεία. Η εξουδετέρωση αυτής της συνιστώσας της μαγνητικής δύναμης παίζει κρίσιμο ρόλο στη δημιουργία της ηλεκτρεγερτικής δύναμης (αν δεν υπήρχε αυτή η εξουδετέρωση, το έργο της ολικής μαγνητικής δύναμης θα ήταν μηδέν). Το μαγνητικό πεδίο παίζει ρόλο μεσάζοντα, μετατρέποντας τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική. Είναι το κρυσταλλικό πλέγμα στο οποίο μεταφέρεται αυτή η δύναμη. Αν δημιουργείται ηλεκτρικό πεδίο στην κατεύθυνση της υ του αγωγού από τη συσσώρευση φορτίων στα πλευρικά τοιχώματα του αγωγού που είναι κάθετα στην ταχύτητα του αγωγού (φαινόμενο Hall που αναφέρεται σε ακίνητο αγωγό) που όμως και αυτά πρέπει κινούμενα μαζί με τον αγωγό, να δέχονται δύναμη προς τα πάνω συμμετέχοντας στη δημιουργία του σταθερού ρεύματος (αντικαθίστανται από το φορτία που έρχονται και τα οποία τα σπρώχνουν προς τα πάνω η ασκούμενη δύναμη τους εξασφαλίζει τη σταθερή πορεία (δεν λοξοδρομούν) ξανά οι δυνάμεις στα κινούμενα φορτία μεταφέρονται στο κρυσταλλικό πλέγμα που για να διατηρηθεί σταθερή η ταχύτητα του αγωγού πρέπει να επέμβει εξωτερικός παράγοντας. Εν τέλει το έργο του εξωτερικού παράγοντα, μέσω των προηγούμενων διαδικασιών, μετατρέπεται σε θερμότητα Joule.Χοντρικά, έτσι νομίζω πως έχουν τα πράγματα.
"Το ηλεκτρικό πεδίο Hall όμως μόλις δημιουργηθεί, ασκεί μία επιπλέον οριζόντια δύναμη στους φορείς του ηλεκτρικού ρεύματος, η οποία οδηγεί στην ισορροπία των φορέων αυτών στον άξονα κίνησης του αγωγού."
Η διαφορά μας εντοπίζεται, νομίζω, στο ότι η ισορροπία που αναφέρεις αφορά παρατηρητή πάνω στον αγωγό. Ως προς το ακίνητο σύστημα αναφοράς; Υπάρχει κίνηση με σταθερή ταχύτητα ενώ ασκείται σίγουρα μια δύναμη στην διεύθυνση κίνησης.
"Αν δεν υπάρχει κύκλωμα, αλλά η ράβδος κινείται ελεύθερη μέσα στο ομογενές μαγνητικό πεδίο. Τότε οι δυνάμεις Lorentz δημιουργούν το επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο κατά μήκος της και στην τελικά ισορροπία τα φορτία ισορροπούν στα άκρα της ράβδου. Γιατί δεν δημιουργείται και στην περίπτωση αυτή μία δύναμη Laplace στην διεύθυνση του επαγόμενου ηλεκτρικού πεδίου (κατά μήκος της ράβδου), όπως δημιουργείται στην διεύθυνση του πεδίου Hall, στο προηγούμενο παράδειγμα; "
Αν ασκήσω την δύναμη κατά την διεύθυνση του αγωγού, νομίζω θα υπάρξει, πολύ μικρότερη βέβαια, λόγω γεωμετρίας του αγωγού.
Κάτι δεν καταλαβαίνω. Ο ακίνητος παρατηρητής αντιλαμβάνεται δύο κάθετες μεταξύ τους Lorentz στα φορτία του αγωγού. Αν δεν υπάρχει κύκλωμα, και οι δύο εξισορροπούνται από δύο επαγόμενα ηλ. πεδία. Αν υπάρχει κύκλωμα η μια Lorentz δημιουργεί ρεύμα, ενώ η άλλη εξισορροπείται από το πεδίο Hall.
Ο κινούμενος, μαζί με την ράβδο, παρατηρητής δεν αντιλαμβάνεται καμία Lorentz, παρά ένα επαγόμενο ηλ πεδίο έξω από την ράβδο και έτσι δικαιολογεί το ρεύμα.
by 
Πολύ εμπεριστατωμένη μελέτη Ντίνο, μπράβο!!!
Καλημέρα σε όλους. Κωνσταντίνε να σε συγχαρώ για την ανάρτηση αυτή. Το πρόβλημα που εξετάζεις είναι πολύπλοκο και θα ήθελα να σχολιάσω το εξής (δυστυχώς δεν έχω πρόσβαση σε υπολογιστή και σε σχήματα αυτήν την στιγμή, οπότε αναγκαστικά θα περιγράψω μόνον):
Κατά την γνώμη μου θα ήταν προτιμότερο να μην επικαλεστούμε δύναμη Ν που ασκούν τα τοιχώματα του αγωγού στους φορείς του ηλεκτρικού ρεύματος κατά την μετατόπισή τους προς το δεξιό τοίχωμα του αγωγού (αναφέρομαι στο σχήμα της ανάρτησης). Γιατί τι ακριβώς είναι το "τοίχωμα" για ένα ηλεκτρόνιο;
Θα μπορούσαμε όμως να θεωρήσουμε ότι κατά την κίνηση του αγωγού, σε πολύ μικρό χρονικό διάστημα, ηλεκτρόνια, ενώ κινούνται σύμφωνα με την συμβατική φορά του επαγωγικού ρεύματος, ταυτόχρονα εκτρέπονται και συσσωρεύονται προς την δεξιά (κατά την φορά κίνησης του αγωγού) πλευρά του, λόγω της οριζόντιας δύναμης Lorentz eΒυd (υd η ταχύτητα διολίσθησης). Ως αποτέλεσμα δημιουργείται ένα οριζόντιο ηλεκτρικό πεδίο κατά μήκος της διεύθυνσης της κίνησης του αγωγού (φαινόμενο Hall -πεδίο Hall). Η ηλεκτρική δύναμη που ασκεί αυτό το επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο Hall, στην ισορροπία, είναι αντίθετη από την οριζόντια δύναμη Lorentz.
Γεια σου Κωνσταντίνε.
Πολύ αναλυτική, διαφωτιστική και νομίζω σωστή η ανάλυσή σου. Όπως πάντα.
Στάθη (καλημέρα), περιοριζόμενοι σε μακροσκοπική θεώρηση νομίζω μπορούμε να θεωρήσουμε την δύναμη Ν του Κωνσταντίνου. Εξάλλου και για το φαινόμενο Hall για να συσσωρευτούν τα φορτία στις πλευρές του αγωγού κάποιος τα εμποδίζει να φύγουν.
Γεια σου Άρη.
Χωρίς να διαφωνώ με όσα λές, να τονίσω δύο σημεία (προβληματισμούς):
Λόγω της πολυπλοκότητας του θέματος προτιμώ να αποφεύγω, όσο και όπου είναι δυνατόν, την αλληλεπίδραση των ηλεκτρονίων με το πλέγμα, σε αγωγούς και ημιαγωγούς. Άρα
Γειά σου Στάθη, συγνώμη για την αργοπορία, ήταν λίγο φορτωμένη μέρα και ήθελα να ξαναδώ και την δουλειά του Ντίνου.
Πράγματι το θέμα είναι ιδιαίτερα σοβαρό.
Λες «Η δε αιτία που εμποδίζει τα ηλεκτρόνια να διαφύγουν είναι και στις δύο περιπτώσεις η ίδια, το …δυναμικό του πλέγματος (σαν να σε βλέπω που χαμογελάς, η Ν!) αλλά…» Εννοείται δεν γελάω, φίλε, σκέφτομαι αυτά που λες.
Παρατήρηση 1.
Ναι αλλά στην διεύθυνση την κάθετη προς τον αγωγό κάποιος πρέπει να βάζει δύναμη που να εξουδετερώνει την εξωτερική ώστε να έχουμε σταθερή ταχύτητα.
Λες «Η ύπαρξη του πεδίου Hall καθιστά προβληματική την εξήγηση της δύναμης Laplace στον αγωγό μέσω των δυνάμεων Lorentz που εκτρέπουν την δέσμη των φορέων του επαγόμενου ρεύματος, γιατί οι δυνάμεις αυτές αναιρούνται από τις δυνάμεις του πεδίου Hall.»
Εδώ δεν έχουμε εξωγενές αίτιο που να προκαλεί το ρεύμα (συνδέω έναν ακίνητο αγωγό με μια μπαταρία), η κίνηση του αγωγού στο Μ.Π. δημιουργεί την τάση μέσω Lorentz στα άκρα του αγωγού και τελικά το ρεύμα˙ και μετά πάλι η κίνηση των φορέων αυτού του ρεύματος υφιστάμενοι πάλι Lorentz πάνε στην άκρη, τάση Hall.
Παρατήρηση 2
Όταν έχουμε ακίνητο αγωγό- ειδικά μεταλλικό- το ποσό των φορέων φορτίου που πάνε στις άκρες είναι ελάχιστοι σε σχέση με το συνολικό αριθμό που κινείται κατά μήκος του αγωγού. Η δύναμη Ν που αναφέρει ο Ντίνος αφορά το σύνολο των φορέων που κινούνται κατά μήκος του αγωγού.
Παρατήρηση 3
Το δευτερογενές πεδίο Hall εμποδίζει να συνεχιστεί η συσσώρευση κάποιων φορέων φορτίου προς τις πλευρές του αγωγού, όχι την κίνηση όλου του αγωγού με το σύνολο των ελεύθερων φορέων φορτίου του.
Με βάση αυτές τις σύντομες σκέψεις νομίζω δεν μπορώ να διαφωνήσω με την δουλειά του Ντίνου στο θέμα.
Καλησπέρα συνάδελφοι, καλησπέρα Άρη,
ως προς τις παρατηρήσεις σου:
Εννοείται πως κάποιος πρέπει να ασκεί εξωτερική δύναμη στον αγωγό για να κινείται με σταθερή ταχύτητα. Και εννοείται πως στον αγωγό αναπτύσσεται δύναμη Laplace σύμφωνα με τον κανόνα του Lenz.
Απλά κατά πρώτον δεν μου φαίνεται τόσο προφανές ότι η δύναμη Laplace προκύπτει από τις δυνάμεις Lorentz που ασκούνται στους φορείς ηλεκτρικού φορτίου στον αγωγό, τουλάχιστον με τον μηχανισμό που περιγράφεται συνήθως και
κατά δεύτερον το πεδίο Hall είναι από μόνο του ικανό να εξασφαλίσει την ισορροπία στον άξονα δεξιά -αριστερά του σχήματος της ανάρτησης, χωρίς την επίκληση δυνάμεων Ν από το πλέγμα του αγωγού.
Μερικές ακόμη σκέψεις:
Η αιτία των δύο δυνάμεων Lorentz (της κατά μήκος του αγωγού που δημιουργεί το επαγωγικό ρέυμα και της κάθετης σε αυτήν που δημιουργεί το πεδίο Hall), είναι εν κατακλείδι κοινή, η κίνηση του αγωγού. Το ηλεκτρικό πεδίο Hall όμως μόλις δημιουργηθεί, ασκεί μία επιπλέον οριζόντια δύναμη στους φορείς του ηλεκτρικού ρεύματος, η οποία οδηγεί στην ισορροπία των φορέων αυτών στον άξονα κίνησης του αγωγού. Συνεπώς πως είναι δυνατόν οι δυνάμεις Lorentz που εκτρέπουν τα φορτία, αν προστεθούν, να δώσουν την δύναμη Laplace; Πώς είναι δυνατόν τα ηλετρόνια να "πιέζουν" την παράπλευρη "επιφάνεια" της ράβδου όταν ισορροπούν (υπό την έννοια του ότι δεν υπάρχει καν δύναμη "επαφής" με την "επιφάνεια");
Ας το θέσω διαφορετικά: Αν δεν υπάρχει κύκλωμα, αλλά η ράβδος κινείται ελεύθερη μέσα στο ομογενές μαγνητικό πεδίο. Τότε οι δυνάμεις Lorentz δημιουργούν το επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο κατά μήκος της και στην τελικά ισορροπία τα φορτία ισορροπούν στα άκρα της ράβδου. Γιατί δεν δημιουτργείται και στην περίπτωση αυτή μία δύναμη Laplace στην διεύθυνση του επαγόμνου ηλεκτρικού πεδίου (κατά μήκος της ράβδου), όπως δημιουργείται στην διεύθυνση του πεδίου Hall, στο προηγούμενο παράδειγμα;
Με τα παραπάνω δεν αμφισβητώ την δουλεία του Κωνσταντίνου (καλησπέρα και πάλι Κωνσταντίνε), απλά διατυπώνω τις σκέψεις μου στα σημεία που δεν μου φαντάζουν τόσο προφανή. Έχω δε την αίσθηση ότι η επιβραδύνουσα δύναμη Laplace εξαρτάται σίγουρα από τις δυνάμεις Lorentz στα φορτία του αγωγού, αλλά δεν αποτελεί απλά το "άθροισμά" τους.
Συνάδελφοι καλησπέρα (και ας άργησα).
Πρόδρομε, Σπύρο και Άρη ευχαριστώ για την προσοχή σας.
Στο κείμενο (αποτέλεσμα αρκετού ψαξίματος) γράφω ότι αναφέρομαι σε σταθεροποιημένη κατάσταση (όχι σε μεταβατικά φαινόμενα), δηλ σταθερό ρεύμα που συνεπάγεται σταθερή ταχύτητα ολίσθησης των φορέων προς τα πάνω και σταθερή ταχύτητα του αγωγού και των φορέων προς τα δεξιά.
Η κάθε μια, λόγω κίνησης εντός του ομογενούς μαγνητικού πεδίου, δημιουργεί τη «δικιά της» δύναμη Lorentz. Η μια υΒ (ανά μονάδα φορτίου) διατηρεί σταθερή την ταχύτητα ολίσθησης των φορέων, οπότε, αφού δεν επιταχύνονται στην κατεύθυνση αυτής της δύναμης υπάρχει απώλεια ενέργειας (οι συγκρούσεις με τα ιόντα του μεταλλικού πλέγματος και τελικά θερμότητα Joule). Η άλλη, ταχύτητα ολίσθησης επί Β, σπρώχνει τα φορτία προς τα αριστερά. Για να διατηρηθεί όμως η κίνηση προς τα πάνω κάποιος πρέπει να τα συγκρατεί στην συγκεκριμένη σταθερή πορεία. Η εξουδετέρωση αυτής της συνιστώσας της μαγνητικής δύναμης παίζει κρίσιμο ρόλο στη δημιουργία της ηλεκτρεγερτικής δύναμης (αν δεν υπήρχε αυτή η εξουδετέρωση, το έργο της ολικής μαγνητικής δύναμης θα ήταν μηδέν). Το μαγνητικό πεδίο παίζει ρόλο μεσάζοντα, μετατρέποντας τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική. Είναι το κρυσταλλικό πλέγμα στο οποίο μεταφέρεται αυτή η δύναμη. Αν δημιουργείται ηλεκτρικό πεδίο στην κατεύθυνση της υ του αγωγού από τη συσσώρευση φορτίων στα πλευρικά τοιχώματα του αγωγού που είναι κάθετα στην ταχύτητα του αγωγού (φαινόμενο Hall που αναφέρεται σε ακίνητο αγωγό) που όμως και αυτά πρέπει κινούμενα μαζί με τον αγωγό, να δέχονται δύναμη προς τα πάνω συμμετέχοντας στη δημιουργία του σταθερού ρεύματος (αντικαθίστανται από το φορτία που έρχονται και τα οποία τα σπρώχνουν προς τα πάνω η ασκούμενη δύναμη τους εξασφαλίζει τη σταθερή πορεία (δεν λοξοδρομούν) ξανά οι δυνάμεις στα κινούμενα φορτία μεταφέρονται στο κρυσταλλικό πλέγμα που για να διατηρηθεί σταθερή η ταχύτητα του αγωγού πρέπει να επέμβει εξωτερικός παράγοντας. Εν τέλει το έργο του εξωτερικού παράγοντα, μέσω των προηγούμενων διαδικασιών, μετατρέπεται σε θερμότητα Joule.Χοντρικά, έτσι νομίζω πως έχουν τα πράγματα.
Καλημέρα Στάθη.
Ρωτάς
"Το ηλεκτρικό πεδίο Hall όμως μόλις δημιουργηθεί, ασκεί μία επιπλέον οριζόντια δύναμη στους φορείς του ηλεκτρικού ρεύματος, η οποία οδηγεί στην ισορροπία των φορέων αυτών στον άξονα κίνησης του αγωγού."
Η διαφορά μας εντοπίζεται, νομίζω, στο ότι η ισορροπία που αναφέρεις αφορά παρατηρητή πάνω στον αγωγό. Ως προς το ακίνητο σύστημα αναφοράς; Υπάρχει κίνηση με σταθερή ταχύτητα ενώ ασκείται σίγουρα μια δύναμη στην διεύθυνση κίνησης.
"Αν δεν υπάρχει κύκλωμα, αλλά η ράβδος κινείται ελεύθερη μέσα στο ομογενές μαγνητικό πεδίο. Τότε οι δυνάμεις Lorentz δημιουργούν το επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο κατά μήκος της και στην τελικά ισορροπία τα φορτία ισορροπούν στα άκρα της ράβδου. Γιατί δεν δημιουργείται και στην περίπτωση αυτή μία δύναμη Laplace στην διεύθυνση του επαγόμενου ηλεκτρικού πεδίου (κατά μήκος της ράβδου), όπως δημιουργείται στην διεύθυνση του πεδίου Hall, στο προηγούμενο παράδειγμα; "
Αν ασκήσω την δύναμη κατά την διεύθυνση του αγωγού, νομίζω θα υπάρξει, πολύ μικρότερη βέβαια, λόγω γεωμετρίας του αγωγού.
Καλησπέρα Άρη,
Κάτι δεν καταλαβαίνω. Ο ακίνητος παρατηρητής αντιλαμβάνεται δύο κάθετες μεταξύ τους Lorentz στα φορτία του αγωγού. Αν δεν υπάρχει κύκλωμα, και οι δύο εξισορροπούνται από δύο επαγόμενα ηλ. πεδία. Αν υπάρχει κύκλωμα η μια Lorentz δημιουργεί ρεύμα, ενώ η άλλη εξισορροπείται από το πεδίο Hall.
Ο κινούμενος, μαζί με την ράβδο, παρατηρητής δεν αντιλαμβάνεται καμία Lorentz, παρά ένα επαγόμενο ηλ πεδίο έξω από την ράβδο και έτσι δικαιολογεί το ρεύμα.
Κάνω κάπου λάθος;