by 
Μελετώντας το σχολικο βιβλιο μου δημιουργήθηκε ενας προβληματισμος σχετικα με τον χειρισμο της ροης και του ρυθμου μεταβολης της σε ενα πλαισιο .
Αρχικα το βιβλιο γράφει τον νομο του Faraday κατα τα γνωστα Ν σπειρες και ΔΦ ειναι η μεταβολη της ροης σε καθε σπειρα τελικα εχουμε τον γνωστο τυπο : Εεπ = Ν |ΔΦ|/Δτ .
Εδω η ροη Φ=Β*Α οπου Α το εμβαδον της σπειρας .
Θα μπορουσε καποιος να πει οτι σε καθε σπειρα λογω του ΔΦ/Δτ εχουμε μια ΗΕΔ(σπ) εχουμε Ν σπειρες οποτε εχουμε τον γνωστο τυπο .
Οπως θα δειτε με αυτη τη λογικη λυνει το παραδειγμα 5.1 .
Παρακατω ομως στα Εναλλασσόμενα Ρευματα οταν το πλαισιο αποτελειται απο Ν σπειρες μιλαει για μαγνητικη ροη πλαισιου Φ=Ν*Β*Α*συν(ωτ) και μετα λεει Εεπ = – dΦ/dt . Προφανως τελικα οδηγουμαστε στο αρχικο τυπο που εχω αναφερει .
Αναρωτιεμαι ομως το εξης : ειναι σωστο να μιλαμε για μαγνητικη ροη πλαισιου ; Επιφανεια του πλαισιου ειναι η Α ή επειδη εχω Ν σπειρες η επιφανεια του πλαισιου ειναι Ν*Α ;;;
Φυσικα εφοσον υπαρχει η εκφραση αυτη στο σχολικο βιβλιο θα μπορουσε σιγουρα να φτιαξει καποιος και μια ερωτηση τυπου Σ-Λ σχετικη με αυτο το θεμα .
Καλησπέρα Μανώλη.
Η προσωπική μου άποψη στο ερώτημά σου είναι, ότι ο μαθητής πρέπει να απαντήσει Φ = ΝΒΑσυν(ωt1).
από ποίον ορισμό ή νόμο συνάγεται αυτή η απάντηση, Διονύση; υπάρχει ορισμός ή νόμος για φυσικό μέγεθος που δεν υπάρχει;
καλό μεσημέρι, Γιάννη
η περίπτωση του σχήματος 8 και του κύβου που έβαλε πιο πάνω ο Διονύσης (προφανώς 0, νόμος Gauss ή δεν θυμάμαι καλά;), είναι πιο "χαλαρή" περίπτωση (σωστά, πάντως, έπρεπε να αναφέρεται ως "ολική ροή", που, σιωπηλά και σε κάθε περίπτωση έχει την έννοια του αθροίσματος, σχεδόν ορισμός λόγω του "ολικής") από την, προβληματική, περίπτωση του πηνίου, όπου ορισμός του μεγέθους δεν υπάρχει, επομένως και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί, άλλο ότι γίνεται αποδεκτή χρήση ανύπαρκτου "ορισμού" που έχει δημιουργήσει "δίκαιον", με την "επιβαρυντική" αρνητική σημειολογία πόσες, τελικά, δυναμικές γραμμές περνάνε από το πηνίο, ως η ροή εκφράζει; κάποιες ή Ν*κάποιες;
θεωρώ, άρα, ότι η προσέγγιση με Ν το πλήθος ΗΕΔ συνεδεμένες σε σειρά (κάποιοι ασχετόπουλοι εξαίρεσαν τέτοια σύνδεση) είναι η μόνη "νόμιμη"
και θα εξακολουθήσω, ώσπου να, και αν, ορισθεί μέγεθος "μαγνητική ροή που διέρχεται από πηνίο" να διαφωνώ και να έχω την άποψη ότι η μελέτη με αυτό το ανύπαρκτο φυσικό μέγεθος είναι λανθασμένη, άλλο που "βολεύει"
θα εξακολουθήσω, επίσης, να πορεύομαι στη μοναξιά της ισχνής μειοψηφίας, όπου αν αντελήφθην καλώς , κάπως κοντά μου είναι ο Μανώλης (Δ), λες επειδή πρωτοδιορίστηκα στην Κίσσαμο των Χανίων;
Καλησπέρα σε όλους. Χωρίς να διαφωνώ επί της ουσίας από τις απόψεις που κατατέθηκαν (εκτός από το ότι δεν ορίζεται αυστηρά η μαγνητική ροή), θα ήθελα να προσθέσω τα εξής όσον αφορά τον τύπο της επαγωγικής ΗΕΔ του σχολικού βιβλίου:
Στάθη, όχι!
αν υπάρχει ορισμός του μεγέθους "μαγνητική ροή που διέρχεται από πλαίσιο" να τον γράψεις
άλλως για "πατέντες" και "κόλπα" μιλάμε…
Βαγγέλη δεν σε καταλαβαίνω. Υπάρχει ορισμός για την μαγνητική ροή που διέρχεται από επιφάνεια. Το γνωστό επικαμπύλιο ολοκλήρωμα. Έτσι υπάρχει ροή διερχόμενη από ένα νόμισμα, από ένα πακέτο τσιγάρων, από ένα πλαίσιο και τελικά από οτιδήποτε.
Όταν λέμε "ροή διερχόμενη από πλαίσιο εννοούμε διερχόμενη από την επιφάνειά του". περίφραση είναι. Μιλάμε περιφραστικά ώστε να γράφουμε συντομότερα και επομένως πιο κατανοητά κείμενα.
Καλό μεσημέρι Βαγγέλη.
Έγραψα τον ορισμό για ένα στοιχείο επιφάνειας και την γενίκευση για μια πεπερασμένη επιφάνεια παραπάνω, στο σχόλιό μου. Χωρίς κόλπα.
Σέβομαι τις απόψεις σου, αλλά διαφωνώ με την συγκεκριμένη.
ομοίως, Στάθη, επί του σεβασμού απόψεων, αλλοίμονο…
αλλά ορισμός ροής από πλαίσιο υπάρχει;
Βαγγέλη κάθε κλειστή γραμμή ορίζει ένα σύνολο επιφανειών στον χώρο, των οποίων αποτελεί φυσικό σύνορο. Κάθε κλειστή επίπεδη γραμμή (όπως η σπείρα ενός πλαισίου) ορίζει και μία επίπεδη επιφάνεια. Κάθε επίπεδη επιφάνεια περιγράφεται μαθηματικά από ένα κάθετο σε αυτήν διάνυσμα με μέτρο ίσο με το εμβαδόν της και φορά αυθαίρετη (όπως το δεξιά αριστερά). Η στοιχειώδης ροή ορίζεται τότε ως το εσωτερικό γινόμενο του διανύσματος αυτού με το διάνυσμα της μαγνητικής επαγωγής σε κάθε σημείο της. Η συνολική ροή η ροή διαμέσου της επιφάνειας ορίζεται ως το κλειστό επιφανειακό ολοκλήρωμα των παραπάνω στοιχείων.
Δεν ανιχνεύω κάποια μαθηματική ασυνέπεια στα παραπάνω.
Παιδιά δεν είναι τόσο απλό το θέμα.
Ας συμφωνήσουμε χάριν της εξέλιξης της συζήτησης ότι:
"Ένα βιβλίο πρέπει να παρουσιάζει συνέπεια μεταξύ των κεφαλαίων του".
Αν συμφωνούμε να προχωρήσω γράφων ότι στα βιβλία που εγώ διαθέτω, στα περί μετασχηματιστών, αναγράφεται ότι στην ιδανική περίπτωση οι ροές στο πρωτεύον και στο δευτερεύον είναι ίσες. Έτσι Ε1=-Ν1.dΦ/dt και Ε2=-Ν2.dΦ/dt. Εκ των ανωτέρω σχέσεων συνάγεται ότι Ε1/Ε2=Ν1/Ν2.
Έμαθα τα παραπάνω, δίδαξα τα παραπάνω (όταν τα παιδιά διδάσκονταν τα σχετικά στην Β΄ Γενικής Παιδείας) και καλούμαι τώρα στα γεράματα να αλλάξω σκοπό. Να πω κάτι σαν:
Ο λόγος των ροών πρωτεύοντος-δευτερεύοντος είναι στην ιδανική περίπτωση Ν1.Β.S/N2.B.S=N1/N2.
Επειδή Ε1=-dΦ1/dt και Ε2=-dΦ2/dt συνάγεται ότι Ε1/Ε2=Ν1/Ν2.
Γιάννη δεν τίθεται θέμα αλλαγής του τρόπου διδασκαλίας, ούτε των παλαιοτέρων, ούτε των νεωτέρων συναδέλφων. Το συγκεκριμένο σημείο έτσι όπως παρουσιάζεται στο βιβλίο, όντως μπορεί να μπερδέψει κάποιον (ειδικά μαθητή) και καλώς το ανέδειξε ο Κώστας. Όλα τα υπόλοιπα σχόλια περιορίζονται στον ¨στενό" κύκλο του ιστοτόπου αυτού, δεν απευθύνονται προφανώς σε μαθητές.
Φυσικά δεν τίθεται θέμα αλλαγής ούτε τρόπου διδασκαλίας, ούτε των καθιερωμένων πανεπιστημιακών βιβλίων. Το έγραψα έτσι "δραματικά" ώστε να γίνει κατανοητό πως υπάρχουν και εδώ (όπως και σε πολλά άλλα θέματα) διαφορετικές προσεγγίσεις.
Προτιμάς τη μια ή την άλλη αλλά αποδέχεσαι όλες. Φυσικά το "αποδέχεσαι" αναφέρεται σε επιλύσεις προβλημάτων. Αν μιλάμε για συγγραφή βιβλίου είναι ευθύνη του συγγραφέα να παρουσιάζουν συνέπεια τα κεφάλαιά του.
Δεν μπορεί ένας να γράφει στην παραγωγή εναλλασσομένου ότι η ροή είναι Ν.Β.S και στους μετασχηματιστές ότι είναι Β.S. Ακόμα και αν διαφοροποιήσει τις δύο ροές, προκαλεί "προβλήματα" στον αναγνώστη του.
Θα επιμείνω στο προηγούμενο σχόλιό μου.
Μπορεί ένας να μου βρει ένα βιβλίο που έχει επιλέξει, στην παράγραφο των μετασχηματιστών, την δεύτερη προσέγγιση αντί της πρώτης;
Ας υποθέσω πως βρίσκεται ένας συνάδελφος που μας παραπέμπει σε τέτοιο βιβλίο. Αυτό καθιστά άκυρα όλα τα πανεπιστημιακά βιβλία που ακολούθησαν την προηγούμενη προσέγγιση;
Χωρίς να είμαι εξειδικευμενος στο θέμα συμφωνώ με το Γιάννη (και πολλούς άλλους) όσο για τη ροή σε πλαίσιο μια ιδέα για να δούμε αν ορίζεται , τι ορίζεται, πως ορίζεται είναι ασκήσεις εύρεσης της αυτεπαγωγής που από όσο θυμάμαι πχ σε ένα πηνίο υπολογίζουμε το Φολ/I
Λεωνίδα βλέπουμε τον συντελεστή αυτεπαγωγής να υπολογίζεται άλλοτε ως Φολ/Ι και άλλοτε ως Ν.Φ/Ι.
Η Βικιπαίδεια σε σχήμα υπονοεί ότι η συνολική επιφάνεια είναι πολλαπλάσιο αυτής της σπείρας:
Γράφει: Area defined by an electric coil with three turns.
Σε παρουσίαση του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας:
γράφεται: φ η μαγνητική ροή στο μαγνητικό κύκλωμα (πυρήνα).
Αυτή έχει ένα πλεονέκτημα. Όταν ένα δαχτυλίδι περιβάλλει ένα πηνίο επικαλούμαστε ότι διαρρέονται από ίδια ροή.
Αυτό είναι διαισθητικά κατανοητό μια και οι ίδιες δυναμικές γραμμές "τρυπάνε" και τα δύο.
Διαφορετικά θα έπρεπε να σκεφτούμε ότι η ίδια δυναμική γραμμή τρυπάει την μοναδική σπείρα του δαχτυλιδιού και ταυτόχρονα τις 100 σπείρες του πηνίου. Ο λόγος των ροών είναι 1:100. Φυσικά δεν υπάρχει πρόβλημα ιδιαίτερο να ακολουθήσουμε τέτοια λογική.
Η όποια επιλογή μας εδράζεται σε προτίμηση ή σε διδακτικούς λόγους. Πάντως δεν βλέπω ούτε κάποια άποψη να είναι λανθασμένη, ούτε φυσικά κάποια να κατέχει τη μοναδική αλήθεια.
Παρατηρείται συχνά το φαινόμενο να έρχεται κάποιος και να μας λέει ότι τόσα χρόνια λέγαμε στραβά κάτι και ήρθε η ώρα να το αλλάξουμε. Δεν έχουν βάση τέτοιες ενστάσεις τις περισσότερες φορές.