by 
Με δεδομένο ότι ο μαγνήτης πλησιάζει το δακτύλιο με βόρειο πόλο, είναι σωστή η πολικότητα στα άκρα του δακτυλίου που φαίνεται στο σχήμα;
Επειδή το να μοιράζεσαι πράγματα, είναι καλό για όλους…
Με δεδομένο ότι ο μαγνήτης πλησιάζει το δακτύλιο με βόρειο πόλο, είναι σωστή η πολικότητα στα άκρα του δακτυλίου που φαίνεται στο σχήμα;
Καλό απόγευμα Δημήτρη.
Αν ο κυκλικός αγωγός ήταν κλειστός, τότε θα είχαμε επαγωγικό ηλεκτρικό ρεύμα, όπως στο πρώτο σχήμα.
Αλλά τότε στο σχήμα έχει σημειωθεί και η πολικότητα της Εεπ.
Αν τώρα κόψουμε τον αγωγό, όπως στο δεξιό σχήμα, το άκρο Α θα αντιστοιχεί στον θετικό πόλο της πηγής, οπότε το σχήμα είναι σωστό.
Καλησπερα.Κοιτωντας το σχημα απο πανω προς τα κατω,το επαγομενο ηλεκτρικο πεδιο κατα μηκος της καμπυλης του δακτυλιου θα εχει φορα αντιθετη της φορας των δεικτων του ρολογιου.Αυτο σημαινει οτι η κινηση των ηλεκτρονιων θα εχει φορα αυτην των δεικτων του ρολογιου.Αρα στον ακροδεκτη του βολτομετρου που εχει προσημο (+) θα υπαρχει συσσωρευση ηλεκτρονιων .Αρα το σχημα ειναι λαθος.
Μια απλή προσέγγιση χωρίς τις εξισώσεις Maxwell: Αν ο δακτύλιος είναι κλειστός το ρεύμα θα έχει τη φορά που σχεδίασε στο σχήμα του ο Διονύσης! ΚανοναςLenz, δηλαδή ΑΔΕ. Το θέμα είναι ποια είναι η πηγή ποιο το εσωτερικό της και ποιο το εξωτερικό κύκλωμα στο σχήμα του Δημήτρη! Γιατί το ρεύμα στο εσωτερικό της πηγής έχει φορά από τον αρνητικό πόλο προς τον θετικό…
Λίγες ώρες πριν τις εξετάσεις, τέτοιες συζητήσεις καλύτερα να έλειπαν…
Αλλά αφού διαπιστώνω διαφωνία, να πάμε σε κάτι απλούστερο. Μια ράβδο που κινείται, όπως στο πρώτο σχήμα.
Ποιο άκρο είναι θετικό;
Αν αυτή κινείται όπως στο 2ο σχήμα, ποια η πολικότητα της ΗΕΔ; Δεν είναι αυτή του σχήματος;
Τότε το πάνω άκρο δεν βρίσκεται σε μεγαλύτερο δυναμικό;
Ο αγωγός του πρώτου σχήματος αντιστοιχεί στον κυκλικό με ανοικτό το κύκλωμα. Ο δεύτερος σε κλειστό αγωγό.
Καλησπερα Διονυση.Η πολικοτητα της ραβδου φαινεται στο αριστερο σχημα.Αν εβαζες βολτομετρο θα σου εδειχνε + πανω και – κατω. Το δεξι σχημα με κλειστο κυκλωμα και φανταστικη πηγη δεν προσφερει τιποτα. Ετσι και στο ερωτημα με τον δακτυλιο αν εβαζες βολτομετρο θα σου τα εδειχνε αναποδα απο οτι ειναι σημειωμενα στο σχημα. Αρα το σχημα ειναι λαθος.
Ερωτηση: Eιναι εντος υλης η ερωτηση? Βεβαιως ειναι: Για σχολικη εξηγηση δεν χρειαζεται η εξισωση curlE=-dB/dt To μονο που χρειαζεται ειναι ο κανονας Lenz.Αν το κυκλωμα ηταν κλειστο,τοτε η φορα του επαγομενου ρευματος οπως το κοιταμε απο πανω θα ειναι counterclockwise.Αυτο σημαιναι οτι η φορα κινησης των ηλεκτρονιων θα ειναι clockwise.Aν ξαφνικα κοψω το κυκλωμα με το ψαλιδι τοτε το ρευμα δεν θα μηδενιστει ακαριαια.Μεχρι να γινει αυτο,στον ακροδεκτη που στο σχημα ειναι σημειωμενος με (+) θα υπαρξει συσσωρευση ηλεκτρονιων .Αρα θα εχει αρνητικο φορτιο. Αρα το σχημα ειναι λαθος.Αυτο ζηταει η ασκηση.Ποιος απο τους δυο ακροδεκτες ειναι θετικος και ποιος αρνητικος.Το ερωτημα δεν εχει καμμια σχεση με θετικους και αρνητικους πολους πηγης.
Καλησπέρα παιδιά.
Ρεύμα μικρότατο περνάει από το βολτόμετρο.
Το ρεύμα στο δαχτυλίδι είναι ανθωρολογιακό. Αυτό σημαίνει ότι ηλεκτρόνια φεύγουν προς το Β από το βολτόμετρο (τον ακροδέκτη του) και ηλεκτρόνια πηγαίνουν από το Α στον άλλο ακροδέκτη του βολτομέτρου.
Έτσι ο ακροδέκτης που συνδέεται με το Β έχει ψηλότερο δυναμικό από τον ακροδέκτη που συνδέεται με το Α.
Το σχήμα είναι λάθος.
Καλησπερα Γιαννη.Το βολτομετρο ειναι ιδανικο.Η ερωτηση ειναι βρειτε που ειναι το + και που το -.Δεν ειναι αναγκη να μιλησεις καθολου για βολτομετρο.Προφανως το σχημα ειναι λαθος.
Παντως υπαρχουν πολλοι τροποι να καταληξει κανεις σε αυτο το συμπερασμα.
Γεια σου Κωνσταντίνε.
Ήθελα να αποφύγω κάθε εμπλοκή ηλεκτρικού πεδίου και ταυτόχρονα να δώσω συνταγή απλή:
-Αν το κύκλωμα είναι ανοιχτό τότε το κλείνουμε νοερά και βρίσκουμε το ρεύμα. Την πολικότητα τη βρίσκουμε κοιτώντας “έξω” και όχι μέσα.
Παρά το ότι δεν υπάρχουν ιδανικά βολτόμετρα ας δεχθώ το σχήμα.
Βάζω πυκνωτή στα Α και Β. Ποιος οπλισμός θα φορτισθεί θετικά;
Ο Β δεν θα είναι αυτός;
Γεια σου Γιαννη.Σε ενα φοιτητη θα ελεγα για ηλεκτρικο πεδιο.Ομως οπως εγραψα και πιο πανω αυτο δεν χρειαζεται.Οκανονας Lenz για την φορα του επαγωγικου ρευματος αν το κυκλωμα ηταν κλειστο αρκει.Εγω το κυκλωμα το θεωρω απολυτως ανοιχτο.Αν θελεις ομως να περναει καποιο μικρο ρευμα απο μια πολυ μεγαλη αντισταση,τοτε η πτωση τασεως κατα μηκος αυτης της αντιστασης παλι σου δινει το σωστο αποτελεσμα.
Κωνσταντίνε ας μηδενίσουμε το ρεύμα. Ας μη βάλουμε ούτε πυκνωτή.
Δεν θα έχουμε συσσώρευση ηλεκτρονίων στο Α;
Φυσικα προφανες ειναι.
Το θεμα ειναι οτι το μονο εργαλειο που εχει ενας μαθητης ειναι ο κανονας του Lenz.Aυτος λειτουργει μονο με κλειστο κυκλωμα.Αρα πρεπει ο συλλογισμος αρχικα να περιλαμβανει κλειστο κυκλωμα στο οποιο βρισκουμε την φορα του επαγωγικου ρευματος.Πιο θεμελιωδης εξηγηση ειναι να βρουμε την φορα του επαγομενου ηλεκτρικου πεδιου και στην συνεχεια να δουμε προς τα που αυτο θα σπρωξει τα ηλεκτρονια.
Θα συμφωνήσω με τον Διονύση ως προς το γεγονός ότι δεν είναι η κατάλληλη στιγμή να “ανοίξουμε” τέτοια θέματα. Ως προς την ερώτηση, τώρα, θα συμφωνήσω με τον Κωνσταντίνο. Στον δακτύλιο θα επαχθεί ΗΕΔ και επειδή έχουμε κλειστό κύκλωμα το επαγωγικό ρεύμα θα έχει φορά αντίθετη των δεικτών του ρολογιού (με βάση τον κανόνα του Lenz). Το ρεύμα εντός της πηγής, που είναι ο δακτύλιος έχει φορά από το (-) στο (+) (όπως συμβαίνει σε όλες τις πηγές τάσης), ενώ στο εξωτερικό κύκλωμα, που είναι το βολτόμετρο, θα έχει φορά από το (+) στο (-).
Με λιγότερα λόγια:
Αφού το ρεύμα μπαίνει στον αριστερό ακροδέκτη και βγαίνει από τον δεξιό, η πολικότητα είναι αυτή που σημείωσα. Διότι:
Το ίδιο ρεύμα θα έδινε και η παραπάνω πηγή. Έτσι + στον αριστερό ακροδέκτη.
Μόλις γύρισα από τον απογευματινό περίπατο, όπου και σκεφτόμουν το ερώτημα.
Βλέπω ότι προχώρησε πολύ η συζήτηση, οπότε μάλλον περιττή η παραπέρα συζήτηση.
Τελικά το λάθος είναι δικό μου. Έκανα λάθος ερμηνεία του μέσα και του έξω…
Αν συνδέσουμε μια αντίσταση στα άκρα Α και Β το ρεύμα έχει την φορά του σχήματος, οπότε το άκρο Β είναι θετικό.
ΥΓ
Η διαφορά με τον ευθύγραμμο στο 2ο σχήμα που έδωσα είναι ότι το πάνω άκρο αντιστοιχεί στο Β του κυκλικού και το ρεύμα στο εσωτερικό του ευθύγραμμου κινούμενου αγωγού, πάει από το (-) στο (+)…
Καλησπερα και παλι Διονυση.Το θεμα ειναι οτι δεν πρεπει καθολου να κανουμε ερμηνεια του μεσα και του εξω.Δεν υπαρχει μεσα και εξω.Για να δουμε προς τα που θα πανε τα ηλεκτρονια πρεπει να χρησιμοποιησουμε θεμελιωδεις αρχες που δεν περιλαμβανουν τιποτα σε σχεση με μεσα και εξω.
Καλησπέρα σε όλους, και ευχαριστώ πολύ για το σχολιασμό του θέματος.
Η αλήθεια είναι ότι και εγώ κλίνω προς την κατεύθυνση ότι είναι λάθος η πολικότητα του σχήματος, και στους μαθητές το δικαιολογώ με το σκεπτικό ότι ο δακτύλιος είναι το εσωτερικό της πήγης και το ρεύμα πηγαίνει από το χαμηλό δυναμικό στο υψηλό. Το παραπάνω σχήμα όμως υπάρχει στην θεωρία πολύ γνώστού βοήθήματος και με προβλημάτισε.
Καλησπερα.Δεν υπαρχει πουθενα πηγη της οποιας πρεπει να δουμε ποιο ειναι το εξωτερικο και ποιο το εσωτερικο.Αυτη η δικαιολογηση δεν προκυπτει απο πουθενα.Πρεπει να δουμε προς τα που κινουνται τα ηλεκτρονια λογω φαινομενου επαγωγης χωρις να μιλησουμε καθολου για πηγες.
Καλησπέρα Κωνσταντίνε! Καλή επιτυχία στους μαθητές που εξετάζονται στο μάθημα μας! Κατέθεσες την δική σου εκδοχή ως απαντηση στην ανάρτηση του Δημήτρη . Μια ερώτηση ως συνέχεια της δικής σου τοποθέτησης: Αν δεν μιλήσουμε για το επαγομενο ηλεκτρικό πεδίο λόγω μεταβολής του μαγνητικού πεδίου τι είναι εκείνο που θα κρατήσει τα ηλεκτρόνια συγκεντρωμενα στο ένα άκρο του δακτυλιου που κόψαμε; Δεν κατάλαβα επιπλέον για ποιο λόγο απορρίπτεις την απάντηση που έδωσα εγώ ο Γιάννης ο Διονύσης ο Δημήτρης και οδηγεί στο ίδιο με εσένα συμπέρασμα. Δεν ισχύει
εν προκειμένω ο Νόμος του Faraday που λέει για ΗΕΔ από επαγωγή λόγω μεταβολής της μαγνητικής ροής που περνά από τον δακτύλιο εξ αιτίας της μεταβολής του Β; Αν ισχύει, τι μας εμποδίζει να τον εφαρμόσουμε σε συνδιασμό με τον κανόνα του Lenz, εφόσον είναι και στη εξεταστέα ύλη των μαθητών;
Καλημερα Γιωργο.Ευχαριστω.Απαντω.Η απαντηση που δινω εγω ειναι στοιχειωδης και χρησιμοποιω μονο νομο Faraday και κανονα Lenz.Η απαντηση χρησιμοποιωντας μια πηγη της οποιας προσπαθεις να εντοπισεις το: εσωτερικο της και το εξωτερικο της δεν ειναι θεμελιωδης Φυσικη και κρυβει παγιδες.Εγραψες: Το θέμα είναι ποια είναι η πηγή ποιο το εσωτερικό της και ποιο το εξωτερικό κύκλωμα στο σχήμα του Δημήτρη! ; Αυτο πηγε να κανει ο Διονυσης και απαντησε λαθος.Ειναι η πρωτη απαντηση που δoθηκε.Δενυπαρχει πηγη.Ειναι μια παρομοιωση για διδακτικους σκοπους οτι λογω του φαινομενου της επαγωγης ο αγωγος μετατρεπεται σε πηγη.Η θεμελιωδης φυσικη ειναι οτι λογω του φαινομενου της επαγωγης εχουμε επαγομενο ηλεκτρικο πεδιο το οποιο δημιουργει ρευμα.Αν θελουμε να προσαρμοσουμε την απαντηση στις γνωσεις τριτης Λυκειου δεν θα μιλησουμε για ηλεκτρικο πεδιο αλλα θα μιλησουμε μονο για ρευμα και κανονα lenz.Το ρευμα ομως σταματαει και δημιουργειται συσσωρευση ηλεκτρονιων στο ακρο.Στο αριστερο κομματι του δευτερου σχηματος του Διονυση πως δημιουργειται η πολικοτητα? Απο ενα στιγμιαιο ρευμα που μεταφερει τα ηλεκτρονια στην ακρη.Το γιατι τα ηλεκτρονια θα μεινουν συγκεντωμενα στην ακρη ειναι οντως δυσκολη ερωτηση αλλα δεν ειναι το πρωτευον σημειο της ασκησης. Η απαντηση για μαθητες.ειναι οτι οι ιδιες δυναμεις που κινουν τα ηλεκτρονια και δημιουργουν το επαγωγικο ρευμα, γιατι στην ουσια για δυναμεις προκειται,κρατανε τα ηλεκτρονια συγκεντρωμενα στην ακρη οπου εκει που τελειωνει το υλικο υπαρχει ενας τοιχος,ενα φραγμα δυναμικου που τα εμποδιζει να βγουν στον αερα.
Παντως ειδες οτι θεωρωντας μια μπαταρια οπως την σχεδιαζουν οι ηλεκτρολογοι ειναι επικινδυνο να δωσει λαθος συμπερασμα και δεν ειναι θεμελιωδες.Για αυτο τον λογο απορριπτω την απαντηση αυτη.
Και κατι τελευταιο.Αν αυτη η ασκηση εμπαινε στις πανελληνιες θα γινοταν το σωσε απο λανθασμενες λυσεις οπως ακριβως εγινε με τις 6.75 στροφες.Δεν ξερω αν την θυμασαι.Ξερεις γιατι θα γινοταν αυτο? Διοτι οι πιο πολλοι θα πηγαιναν να την λυσουν θεωρωντας μια μπαταρια και θα κανανε λαθος.
Πάντως Κωνσταντίνε Ηλεκτρεγερτική δύναμη οι ηλεκτρικές πηγές έχουν. Και όπως ανέφερες και συμφωνώ ο δακτύλιος δεν είναι ηλεκτρική πηγή όπως π.χ. οι μπαταρίες, αλλά συμπεριφέρεται ως ηλεκτρική πηγή. Αυτά όμως είναι θεωρώ αυτονόητα για όλους μας. Και εξωτερικό κύκλωμα είναι τα σύρματα και το βολτόμετρο. Έτσι με εφαρμογή κανόνα Lenz νόμου Faraday και Νόμου Ohm για κλειστό κύκλωμα, δίνει κανείς μια πλήρη και τεκμηριωμένη απάντηση στο θέμα της πολικότητας. Και ηλεκτρικό πεδίο προφανώς δημιουργείται
μόνο στην περίπτωση που έχουμε μεταβολή της μαγνητικής ροής λόγω μεταβολής του Β. Έχει ενδιαφέρον αυτη η συζήτηση αν και τα θέματα που έχουμε μπροστά μας, μας πάνε αλλού…Επειδή έχω πολλή δουλειά ως συντονιστής σε χαιρετώ και σύντομα θα τα ξαναπούμε σχολιάζοντας μεταξύ άλλων και τα θέματα των Πανελλαδικών.
Συμφωνώ Κώστα ότι τα περί εσωτερικού και εξωτερικού της πηγής δεν είναι ίσως η καλύτερη εξήγηση, όμως πρέπει κάπως εξηγηθεί στο μαθητή του Λυκείου χωρίς τους νόμους του Μaxwell. Την εξήγηση που δίνεις με το ξαφνικό κόψιμο του αγωγού και τη συσσώρευση το ηλεκτρονίων μέχρι να μηδενιστεί το επαγωγικό ρεύμα δεν την είχα σκεφτεί, και μου φαίνεται πολύ ωραία και λυκειακού επιπέδου.
Δημητρη μπορει επισης κανεις το κυκλωμα να το θεωρησει συνεχως ανοιχτο και να πει οτι ακομα και στο ανοιχτο κυκλωμα,για πολυ μικρο χρονικο διαστημα θα εχουμε κινηση φορτιων,μεχρι να παρατηρηθει συσωρευση στα ακρα του και το ρευμα να μηδενιστει.(ειναι σαν να υπαρχει πυκνωτης καποιας χωρητικοτητας). Αρα για αυτο το μικρο χρονικο διαστημα το κυκλωμα συμπεριφερεται ως κλειστο και η φορα του ρευματος βρισκεται με τον κανονα του Lenz.Eτσι βρισκουμε προς ποιο ακρο του δακτυλιου θα κινηθουν τα ηλεκρονια.Αυτη ειναι διαφορετικη διατυπωση απο αυτη με το κοψιμο με το ψαλιδι,αλλα απο πλευρας φυσικης ειναι ιδια.Παντως δεν πρεπει να μιλησουμε για πηγη της οποιας να προσπαθουμε να βρουμε το εξωτερικο της και την πολικοτητα.