web analytics

Η Κατεύθυνση των Ηλεκτρικών Δυναμικών Γραμμών

Στο σχολικό βιβλίο Φυσική Γενικής Παιδείας Β’ Λυκείου διατυπώνεται ο εξής ισχυρισμός:

“Οι δυναμικές γραμμές έχουν τις παρακάτω ιδιότητες: 1. Απομακρύνονται από τα θετικά φορτία και κατeυθύνονται προς τα αρνητικά, επομένως είναι ανοικτές.”

Στη συνέχεια παρατίθεται η Εικόνα 1.2-21, όπου φαίνονται δυναμικές γραμμές οι οποίες ξεκινούν από το θετικό φορτίο 2q και δεν καταλήγουν στο αρνητικό.

Ο ισχυρισμός είναι λανθασμένος ή εικόνα;

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
44 Σχόλια
Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
13/11/2022 8:26 ΜΜ
Απάντηση σε  Ανδρέας Βαλαδάκης

Εναλλακτικά εσύ Ανδρέα πώς θα το έλεγες;
Με βάση ποια σύμβαση θα πρέπει να χαραχθούν οι δυναμικές γραμμές ή μήπως δεν πρέπει να διδάσκονται;

Βαγγέλης Κουντούρης
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

Πολύ σωστά, Διονύση
οι δυναμικές γραμμές είναι ανύπαρκτες, δεν είναι υπαρκτές, όπως π.χ. τα βούρλα που φύτρωσαν σε ένα χωράφι,
πρόκειται για δικού μας τρόπου αποστολή μηνύματος στον αναγνώστη για τα χαρακτηριστικά της έντασης του πεδίου σε όλα, θέλουμε, αλλά δεν γίνεται, τα σημεία του, διεύθυνση φορά και μέτρο, ώστε να μπορεί να υπολογίσει τη δύναμη που θα δεχθεί φορτισμένο, με γνωστό φορτίο, σωματίδιο, που τοποθετήθηκε σε αυτή τη θέση (απαντώ και στον Ανδρέα εδώ, που πρόλαβα και διάβασα)
μέσον επικοινωνίας είναι δηλαδή, συνεπώς υπόκεινται στις αποφάσεις του κατασκευαστή τους

Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
13/11/2022 8:30 ΜΜ

Σκέφτομαι ότι υπάρχει επί της διακέντρου σημείο Κ μηδενικής έντασης.”
Για την περίπτωση ενός θετικού και ενός αρνητικού φορτίου Γιάννη, όπως παραπάνω; Προφανώς εννοείς ομόσημα φορτία.
Αλλά δεν είπα ότι σε κάθε σχήμα πρέπει να φαίνονται οι δυναμικές γραμμές να ξεκινούν από ένα θετικό και να καταλήγουν σε ένα αρνητικό φορτίο! Κάποιες φαίνονται να κατευθύνονται προς το άπειρο. σε
“υποθετικά φορτία” εκτός εικόνας.

Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
13/11/2022 8:32 ΜΜ

Γεια σου Βαγγέλη.
Χαίρομαι που σε βλέπω ενεργό, απόδειξη ότι “κρατάμε γερά”!

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

Δεν το είπα καλά. Εννοώ ετερόσημα φορτία και ευθεία αντί ευθύγραμμο τμήμα.
Προεκτείνουμε την διάκεντρο αν τα φορτία είναι ετερόσημα και βρίσκουμε ένα σημείο Κ μηδενικής έντασης. Για τα φορτία του σχήματος αυτό απέχει από το αρνητικό τόσο όσο απέχει το αρνητικό από το θετικό.
Από ένα σημείο Λ κοντά στο Κ αλλά πιο δεξιά περνάει δυναμική γραμμή που χάνεται στο άπειρο.

Τελευταία διόρθωση3 έτη πριν από Γιάννης Κυριακόπουλος
Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης
Απάντηση σε  Ανδρέας Βαλαδάκης

Αν έχουμε δύο ετερόσημα φορτία με ίδιες απόλυτες τιμές, κάθε γραμμή (εκτός από μία επί της διακέντρου) που ξεκινάει από το θετικό, καταλήγει στο αρνητικό.
Αποδεικνύεται με την ιδέα της ροής που έβαλες πιο πρίν.

Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
13/11/2022 8:53 ΜΜ
Απάντηση σε  Ανδρέας Βαλαδάκης

Μα δεν πλησιάζουν Ανδρέα τα αρνητικά!
Πλησιάζουν σημαίνει έρχονται κοντά χωρίς να φτάνουν στο αρνητικό φορτίο.
Ενώ οι δυναμικές γραμμές φτάνουν στο αρνητικό φορτίο.

Παύλος Αλεξόπουλος

Γειά σας συνάδελφοι.Το γεγονός ότι ξεκινούν οι ηλεκτρικές δυναμικές γραμμές από θετικα φορτία και καταλήγουν σε αρνητικά δεν σημαίνει ότι πρέπει οπωσδήποτε να έχουμε και των δυο ειδών τα φορτία. Αν έχουμε θετικα φορτία μόνο ξεκινούν από τα θετικα φορτία. Αν έχουμε αρνητικά φορτία καταλήγουν στα αρνητικά φορτία. Αν έχουμε και θετικα και αρνητικά τότε θα ξεκινούν από τα θετικα και θα καταλήγουν στα αρνητικά. Αυτο που ισχύει σε κάθε περίπτωση είναι ότι έχουν συγκεκριμένη σχεδίαση και όχι αριθμό και θα πρέπει όσες έχουμε επιλέξει να σχεδιάσουμε να έχουν πυκνότητα αντίστοιχη των χαρακτηριστικών του πεδίου.

Παύλος Αλεξόπουλος
Απάντηση σε  Ανδρέας Βαλαδάκης

Ευχαριστώ για την απάντηση σας κύριε Ανδρέα, καλό σας βράδυ.

Αρης Αλεβίζος
Αρχισυντάκτης
13/11/2022 9:48 ΜΜ

Καλησπέρα Ανδρέα.

Η άποψη μου στην ερώτησή σου, συμπληρωματικά σε αυτά που έχει πει ο Διονύσης.

Αν σε μια πεπερασμένη περιοχή του χώρου έχουμε φορτία όπου ΣQ=0 το ΗΣΠ ονομάζεται «αυτοτελές» ενώ αν ΣQ≠0 το ΗΣΠ ονομάζεται «μη αυτοτελές»

Σε ένα αυτοτελές πεδίο που προέρχεται από σημειακά φορτία όλες οι γραμμές που ξεκινάνε από θετικά φορτία θα καταλήγουν σε αρνητικά.

Σε ένα μη αυτοτελές πεδίο που προέρχεται από σημειακά φορτία υπάρχουν  γραμμές που εκτείνονται μέχρι το άπειρο.

Αν π.χ. ΣQ>0 τότε περισσότερες γραμμές θα ξεκινάνε από θετικά φορτία από όσες θα καταλήγουν σε αρνητικά. Εδώ η σύμβαση  είναι ότι στο άπειρο υπάρχουν κατανεμημένα «συμπληρωματικά» αρνητικά φορτία ώστε με αυτά που δημιουργούν το πεδίο να ικανοποιούν την συνθήκη ΣQ=0.

Ισοδύναμα φαντάσου μια κλειστή  επιφάνεια που να περικλείει τα δυο άνισα φορτία του βιβλίου. Τι λέει ο νόμος του Gauss; Ότι αφού ΣQ≠0 πρέπει να υπάρχει ροή από την επιφάνεια άρα δυναμικές γραμμές που θα την διασχίζουν.

Όσο για τις γραμμές  προφανώς ξεκινάνε και καταλήγουν. Αν απλώς πλησίαζαν θα υπήρχε ένα κενό κοντά στο φορτίο όπου δεν θα υπήρχε ΠΕΔΙΟ αφού «σε κάθε σημείο» το πεδίο πρέπει να εφάπτεται στη γραμμή. 

Βαγγέλης Κουντούρης

Αν έχουμε θετικά φορτία μόνο…
όταν έχουμε μεμονωμένο θετικό φορτίο…
Νομίζω ότι κάνετε λάθος συνάδελφοι, Παύλο και Ανδρέα
ακριβώς επειδή αγνοούμε τί ακριβώς είναι το ηλεκτρικό φορτίο, (να μάθεις να λες “δεν ξέρω”, μου είχε πει ο αείμνηστος Διονύσης Μαρίνος, όταν του ζήτησα να μου δώσει ορισμό του ηλεκτρικού φορτίου, που μου είχε ζητήσει, πρωτοδιόριστος στην Κίσσαμο των Χανίων, ένας μικρός μου μαθητής της Β Γυμνασίου…) κάποια μεγέθη Φυσικής δεν έχουν ορισμό, θεωρούνται πρωταρχικές έννοιες, αναγκαζόμαστε να δεχθούμε αξιώματα, χωρίς, εννοείται απόδειξη
στην περίπτωση σου φορτίου θεμελιώδες αξίωμά του είναι “το ολικό φορτίο του Σύμπαντος είναι μηδέν”
συνεπώς αυτό που γράφετε δεν μπορεί να συμβαίνει
εν ολίγοις θεωρούμε ότι στο άπειρο είναι ισοκατατανεμημένο ίσου μέτρου αρνητικό φορτίο, πράγμα που δικαιολογεί και τη σχετική συμμετρική θέση των δυναμικών γραμμών