Σωληνοειδή συνδέονται στην ίδια πηγή

Ένα σωληνοειδές έχει μήκος L=0,5m και η κυκλική διατομή του σύρματος που χρησιμοποιήσαμε, έχει διάμετρο δ = 0,5mm. H διάμετρος κάθε σπείρας του σωληνοειδούς είναι Δ = 2cm και όλες οι μονωμένες σπείρες τυλίγονται ώστε να εφάπτονται μεταξύ τους. Αν στα άκρα του σωληνοειδούς συνδέσουμε πηγή με ΗΕΔ Ε = 45V και εσωτερική αντίσταση r = 2Ω, πάνω στον άξονα και στο κέντρο του σωληνοειδούς, η ένταση του μαγνητικού πεδίου έχει μέτρο Β = 2π∙10-3Τ.

a. Πόσες σπείρες έχει το σωληνοειδές;
β. Υπολογίστε την θερμική ισχύ σε κάθε σπείρα του σωληνοειδούς καθώς και την ειδική αντίσταση του υλικού του σύρματος, θεωρώντας πως το μήκος του σύρματος καθορίζεται από το πλήθος των σπειρών που αποτελούν το σωληνοειδές.
Αν κόψουμε το σωληνοειδές σε δύο κομμάτια, δημιουργώντας έτσι δυο νέα σωληνοειδή Σ1 και Σ2, με μήκη σύρματος d1 και d2, όπου d1/d2=3 και τα συνδέσουμε παράλληλα στους πόλους της ίδιας πηγής:
γ. Να βρείτε τις αντιστάσεις R1 και R2 των σωληνοειδών Σ1 και Σ2.
δ. Να υπολογίστε τις εντάσεις των ρευμάτων που θα διαρρέουν τα σωληνοειδή Σ1 και Σ2.
ε. Σε ποιο σωληνοειδές καταναλώνεται μεγαλύτερη ισχύς;
στ. Ποιο θα είναι το πηλίκο των μέτρων των εντάσεων των μαγνητικών πεδίων στα κέντρα των δύο σωληνοειδών Σ1 και Σ2 αντίστοιχα; Ποιο το πηλίκο των μέτρων των εντάσεων των μαγνητικών πεδίων σε σχέση με το αρχικό σωληνοειδές;

ΑΠΑΝΤΗΣΗ σε word

ΑΠΑΝΤΗΣΗ σε pdf

Η πιο πάνω άσκηση βασίστηκε στην ανάρτηση του Ανδρέα Ριζόπουλου
χρησιμοποιώντας τα δεδομένα της άσκησης, χωρίς να υπάρχει πρόθεση κατάχρησης

(Visited 821 times, 1 visits today)
Subscribe
Ειδοποίηση για
11 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Βαγγέλης Κουντούρης

καλημέρα σε όλους

πολύ καλή Θοδωρή με  "όλα τα λεφτά" στο α, δεν το είχα ξαναδεί, απλό και έξυπνο, πράγματι άλλο το μήκος του σωληνοειδούς και άλλο το μήκος του σύρματος που χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή του!

(το "θεωρώντας πως…", όμως, στο β χρειάζεται;)

Παντελεήμων Παπαδάκης
Editor

Καλημέρα Θοδωρή.

Μέσω ενός σωληνοειδούς τα πέρασες στου παρελθόντος την τάξη και σίγουρα θα θυμήθηκαν

 αυτά που τότε (υποθέτω) θα 'λεγες… προσέχετε γιατί θα τα χρειαστούμε του χρόνου.

Στην ουσία μάζεψες σχεδόν όλα τα απαραίτητα από τη Β γ.π.

Πολύ καλή.

Καλή εβδομάδα

Διονύσης Μάργαρης
Admin
3 μήνες πριν

Καλημέρα Θοδωρή.

Πολύ ωραίο θέμα, με "λεπτομέρειες" που περνάνε απαρατήρητες.

Την πρώτη χρονιά του συστήματος Αρσένη, στη Β΄ Λυκείου τότε, μπήκε θέμα που το σωληνοειδές κοβόταν στην μέση.

Η πλειοψηφία των μαθητών, πήρε να μειώνεται ο αριθμός των σπειρών, αλλά δεν κατάλαβε ότι υποδιπλασιάζεται και η αντίσταση του σύρματος από το οποίο είχε κατασκευαστεί το σωληνοειδές…

Ανδρέας Ριζόπουλος
Editor
3 μήνες πριν

Καλησπέρα Θοδωρή. Μου άρεσε πολύ το ερώτημα (ε) αφού είναι και στην ύλη της Β΄Γενικής, οπότε όποιος τολμά ας μην τη διαβάζει πλέον. Αν και οι κοπτοράπτες του Υπουργείου την έχουν μη γραπτώς εξεταζόμενη!!!

Είχα δημοσιεύσει παρόμοια πέρυσι Μήκος σύρματος, μήκος σωληνοειδούς και ένα κόψιμο.
Νομίζω είναι δίδυμες, με τη δική σου αδερφούλα πιο βελτιωμένη.
Να είσαι καλά!

Ανδρέας Ριζόπουλος
Editor
3 μήνες πριν

Καλησπέρα Θοδωρή. Εγώ θέλω να ζητήσω συγνώμη από έναν εξαιρετικό συνάδελφο, με ελεύθερο νου, που διδάσκει όχι μόνο Φυσική αλλά και ήθος και δεν έχει να εξηγήσει τίποτα και σε κανέναν.

Το Ylikonet έχει γίνει πλέον μια τεράστια δεξαμενή αναρτήσεων και η πιθανότητα να σκεφτούν δύο άνθρωποι ένα παρόμοιο θέμα, μεγάλη. Κάποιες μάλιστα φορές, τα νούμερα που "βολεύουν" και κάνουν εύκολη τη μαθηματική επεξεργασία είναι πολύ συγκεκριμένα, οπότε μπορεί να συμπέσουν και αυτά. Αντλώντας μάλιστα από αυτή τη δεξαμενή, φτιάχνουμε συλλογές ασκήσεων, που τις χρησιμοποιούμε στην τάξη, ξανά και ξανά. Από κάποιες από αυτές μας έρχονται ιδέες ή μπορεί να χρησιμοποιήσουμε κάποια δεδομένα σε μια νέα εκδοχή. 
Για του λόγου το αληθές, το καλοκαίρι έφτιαξα μια σχεδόν ίδια με αυτή του Παντελή. Ψάχνοντας στο Drive μου, πήγα να την αναρτήσω
και τελευταία στιγμή είδα ότι την είχε αναρτήσει ο Παντελής και μάλιστα την είχε εξαντλήσει… Νάτη.

Προσωπικά θα με έκανε χαρούμενο η χρησιμοποίηση μιας ανάρτησής μου, σε μια νέα βελτιωμένη εκδοχή, όπως είναι η παρούσα. Οποιοσδήποτε συνάδελφος του Υλικού μπορεί να χρησιμοποιεί όπως και ό,τι θέλει από τις αναρτήσεις μου, χωρίς καν να με αναφέρει. Γιατί είναι σίγουρο ό,τι θα μου έχει δώσει πολύ περισσότερα κάποια δική του ανάρτηση, όπως έχεις κάνει εσύ Θοδωρή πολλές φορές. Και γιατί είμαστε υπηρέτες της επιστήμης μας, τις λίγες  δεκαετίες που θα τη διδάξουμε και απλοί μεταφορείς γνώσης, που την πήραμε από κάποιους άλλους δασκάλους πριν από μας.
Να είσαι πάντα καλά να ανταλλάσσουμε κουβέντες και ιδέες!

Βαγγέλης Κουντούρης

μπράβο και στον Θοδωρή και στον Ανδρέα για τη στάση τους!

επιβεβαιώνεται έτσι ότι πράγματι σ΄ αυτόν εδώ τον χώρο, το ylikoner ντε, “κατοικούν” εξαιρετικοί Φυσικοί με άριστο ήθος!

(επιβεβαιώνεται επίσης ότι “κατοικούν” και κάποιοι Πειραματικοί που επιβεβαιώνουν πειραματικά ότι πράγματι “ου γαρ το γήρας”…, είχα δει και τις δύο αναρτήσεις , και τις είχα σχολιάσει κιόλας θετικά, αλλά το είχα ξεχάσει…)

Σπανός Γιάννης
3 μήνες πριν

Καλημέρα Θοδωρή και σε όλους <<Η πυκνότητα σπειρών των τμημάτων που προκύπτουν από την τεμάχιση είναι ίδια με την πυκνότητα στο αρχικό σωληνοειδές….>> αυτό θα πρέπει να δειχθεί ή το παίρνουμε δεδομένο;

Διονύσης Μάργαρης
Admin
3 μήνες πριν

Καλημέρα Γιάννη.

Όταν η εκφώνηση μιλάει ότι "κόβουμε το σωληνοειδές", τα τμήματα που προκύπτουν έχουν τον ίδιο αριθμό σπειρών ανά μονάδα μήκους, δεν χρειάζεται καμιά παραπέρα απόδειξη.

Δεν τεντώσαμε το κάθε κομμάτι, ώστε να επιμηκυνθεί, ούτε το συμπιέσαμε ώστε να πυκνώσουν οι σπείρες. Απλά κόψαμε το σύσρμα σε κάποιο σημείο.

Βαγγέλης Κουντούρης

καλημέρα σε όλους

βέβαια και συμφωνώ με τον Διονύση

(άλλο ότι και να θέλουμε δεν μπορούμε να το συμπιέσουμε, διότι οι σπείρες του εφάπτονται…)