by Δυο λόγια σαν εισαγωγή.
Στο δίκτυο χαμηλής τάσης της ΔΕΗ υπάρχουν τρία καλώδια (φάσεις) τα οποία βρίσκονται «υπό τάση» 220V και ένας ουδέτερος αγωγός με μηδενικό δυναμικό. Η σύνδεση κάποιου καταναλωτή (μιας οικίας) γίνεται με μια φάση και τον ουδέτερο, οπότε έτσι τροφοδοτείται από τάση 220V. Η τάση αυτή είναι εναλλασσόμενη, αλλά δεν μας ενοχλεί αν το θεωρήσουμε, για τις ανάγκες του μαθήματος ως συνεχή…
Ας δούμε τώρα κάποια πράγματα, όσον αφορά το δίκτυο αυτό.
/////////////////////
Για τις ανάγκες του προβλήματος ας υποθέσουμε ότι έχουμε μια γραμμή μεταφοράς, η οποία αποτελείται από ένα καλώδιο (η μία φάση) και τον ουδέτερο με μηδενικό δυναμικό. Δύο διαδοχικές κολώνες απέχουν απόσταση d=100m ενώ τα καλώδια έχουν αντίσταση R*=2Ω/km. Συνδέουμε, κοντά στην μία κολώνα, ένα ιδανικό βολτόμετρο το οποίο δείχνει ένδειξη V1=220Ω, ενώ το κύκλωμα διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι1=50Α.
- Να υπολογιστούν τα δυναμικά στα σημεία Α και Μ, όπου Μ το μέσον του σύρματος, μεταξύ των δύο στύλων.
Ένας μικρός πελαργός στέκεται στο ένα του πόδι στο σημείο Μ. Τι θα συμβεί;- Σε μια στιγμή ο πελαργός κουράζεται και πατά και το άλλο του πόδι, πάνω στο καλώδιο. Υποστηρίζεται ότι τώρα θα «τον κτυπήσει το ρεύμα», παθαίνοντας ηλεκτροπληξία. Συμφωνείτε ή διαφωνείτε με την θέση αυτή;
- Ένα φίδι, ανέβηκε στην κολώνα και ακολουθώντας το πάνω καλώδιο, πλησιάζει τον πελαργό για τον φάει, όπως στο Α σχήμα. Μόλις το αντιλαμβάνεται ο πελαργός, επειδή δεν θέλει να απομακρυνθεί, προτιμά να πετάξει και να αλλάξει απλά καλώδιο, μεταφερόμενος στον ουδέτερο (σχήμα Β). Τι να κάνει το φίδι, πρέπει και αυτό να αλλάξει καλώδιο και να μεταφερθεί στον ουδέτερο (σχήμα Γ). Τι λέτε είναι αυτή μια καλή ιδέα;
ή
Ο μικρός πελαργός και το φίδι
Ο μικρός πελαργός και το φίδι
Γεια σου Ανδρέα. Το …χαζοπούλι που έβαλες, δεν πρόσεχε όταν τα δίδασκες στην τάξη!!
Παιχνιδιάρικο διδακτικό το θέμα που έβαλες Διονύση! Εγκρίνεται….
Καλημέρα Κώστα, καλημέρα Πρόδρομε.
Έπεσα προχθές πάνω στην τελευταία εικόνα με το φίδι να πλησιάζει το πουλί και σκέφτηκα να γράψω μια διδακτική πρόταση που να μπορεί να προκαλέσει το ενδιαφέρον του μαθητής της Β΄ γενικής, που πάντα είχε πρόβλημα, αλλά που οι τελευταίες πληροφορίες λένε, ότι απλά …δεν υπάρχει!
Καλημέρα παιδιά. Όμορφο θέμα.
Διαβάζοντας σχόλια για το μικρό και ανεπαίσθητο σοκ (;;) του πελαργού όταν κατέβει στο έδαφος μια απορία:
-Θα φορτισθεί ο πελαργός;
Καλημέρα Γιάννη, σε ευχαριστώ για το σχόλιο.
Ο πελαργός δεν είναι αγωγός με κάποια αντίσταση;
Δεν θα αποκτήσει το δυναμικό του σημείου, με το οποίο έρχεται σε επαφή;
Δηλαδή στο κύκλωμα του παρακάτω σχήματος, κλείνω τον διακόπτη και τον ξαναανοίγω.
Η μεταλλική σφαίρα φορτίζεται;
Σε ποιο δυναμικό;
(Η τάση είναι εναλλασσόμενη)
Γιάννη δεν μιλάω για εναλλασσόμενη τάση!
Έχω γράψει:
“Η τάση αυτή είναι εναλλασσόμενη, αλλά δεν μας ενοχλεί αν το θεωρήσουμε, για τις ανάγκες του μαθήματος ως συνεχή…”
και όλη η παρακάτω επεξεργασία, αναφέρεται σε συνεχή τάση.
Ωραία ας πάμε σε συνεχή 220 V.
Μπορούμε στο κάτω κάτω να την υλοποιήσουμε με τροφοδοτικό ή όπως αλλιώς.
Θα φορτισθεί η σφαίρα;
Αν στη θέση της βάλλουμε ηλεκτροσκόπιο θα δούμε απόκλιση;
Ρωτώ όχι για ότι γράφει η ανάρτηση αλλά για τα σχόλια με τον πελαργό προσγειούμενο.
Μάλλον δεν στέκει η ερώτησή μου.
Ο πελαργός κάποτε ήταν στη γη.
Δηλαδή Γιάννη, για να καταλάβω, εννοείς ότι αν συνδέσουμε έναν αγωγό με τον πόλο μιας πηγής, δεν θα φορτισθεί;
Ας αφήσουμε το ηλεκτροσκόπιο και ας πάρουμε το σχήμα.
Η μπαταρία έχει τάση V=20V και ο αρνητικός της πόλος γειώνεται.
Συνδέουμε μια μεταλλική πλάκα Α με τον θετικό της πόλο.
Η πλάκα θα αποκτήσει δυναμικό 20V ή όχι;
Αν ναι, η πλάκα έχει χωρητικότητα; Πώς συνδέεται η χωρητικότητά της με το δυναμικό της;
Γι’ αυτό είπα ότι η ερώτησή μου μάλλον δεν στέκει.
Ο πελαργός έχει το δυναμικό της γης. Η μεταλλική πλάκα του σχήματός σου έχουν το δυναμικό της γης. Όταν το πουλί ή ή πλάκα έρθουν σε επαφή με ψηλό δυναμικό μοιάζει να φορτίζονται.
Θυμάσαι που είχες θίξει το θέμα στην εργασία σου περί πηγών;
Σε κάποιο από τα 5-6 φύλλα είχες θέσει το ερώτημα αν φορτίζεται μια σφαίρα ερχόμενη σε επαφή με έναν πόλο πηγής. Μπορείς να το βρεις διότι απέτυχα.
Αν θυμάμαι καλά έγραψες τότε ότι μια μπαταρία δεν δίνει φορτία. απλώς τα αναγκάζει να κυκλοφορήσουν
Όμως ίσως δεν θυμάμαι καλά.
Γιάννη, φαντάζομαι να αναφέρεσαι στην εργασία μου, που είχα δημοσιεύσει τμηματικά:
Το ηλεκτρικό ρεύμα και οι πηγές του.
Αυτήν είχα κατά νου, όμως δεν βλέπω το σχετικό με φόρτιση μεταλλικής σφαίρας από πόλο πηγής.
Ίσως το ανέφερες σε σχόλιο.
Ίσως αναφερόσουν σε πηγή στον αέρα και όχι σε πηγή με γειωμένο τον ένα πόλο και με την σφαίρα στον άλλο πόλο.
Ίσως δεν θυμάμαι καλά.
Δεν θυμάμαι Γιάννη, το τι μπορεί να είχα γράψει…
Αλλά ας το δούμε, από την αρχή.
Σίγουρα ο πόλος της πηγής δεν έχει “ένα μάτσο” φορτία μαζεμένα, τα οποία δίνει. Δεν αποτελεί ένα φορτισμένο αγωγό…
Όμως όταν συνδέεται με μια πλάκα, όπως στο παραπάνω σχήμα, δεν θα μεταφέρει κάποια ηλεκτρόνια από την πλάκα στη Γη; Δεν θα φορτίσει την πλάκα;
Αυτό βέβαια που δεν πρέπει να ξεχνάμε είναι ότι η χωρητικότητα μιας τέτοιας πλάκας είναι πολύ μικρή, όπως και κάθε μεμονωμένου αγωγού, οπότε το φορτίο που αποκτά είναι πολύ μικρό.
Έτσι για να έρθω στο ηλεκτροσκόπιο που ανέφερες παραπάνω, τι χωρητικότητα να έχει; Νομίζω πολύ μικρή, οπότε και τα φορτία που θα πάρει με σύνδεση με τον πόλο μιας πηγής θα είναι πολύ λίγα, ώστε να έχουμε ορατά αποτελέσματα.
Αντίθετα όταν συνδέεται με φορτισμένο αγωγό (μια ηλεκτροστατική μηχανή) μοιράζεται υποχρεωτικά πολύ μεγάλα φορτία…