by Καλησπέρα σε όλους!
Τί θα απαντήσουμε σε ένα μαθητή ο οποίος προσπαθεί να αναγνωρίσει τη μεταβολή της μαγνητικής ροής στην περίπτωση του στρεφόμενου δίσκου εντός ομογενούς μαγνητικού πεδίο και να επιβεβαιώσει το αποτέλεσμα του σχολικού βιβλίου με εφαρμογή του νόμου Faraday;
Στην Ηλεκτροδυναμική του Griffiths και συγκεκριμένα στις σελίδες 328 – 329 (2η αναθεωρημένη έκδοση, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης) διαβάζουμε
“Ο κανόνας ροής μάς παρέχει έναν κομψό και ταχύ τρόπο υπολογισμού των κινησιακών ΗΕΔ. Δεν περιέχει τίποτα νέο από πλευράς Φυσικής, παρά μόνο το νόμο της δύναμης Lorentz. Μερικές φορές, ωστόσο, συμβαίνει να συναντούμε κινησιακές ΗΕΔ, οι οποίες δεν μπορούν να υπολογισθούν μέσω του κανόνα ροής. Να ένα παράδειγμα. (Και ακολουθεί ο στρεφόμενος δίσκος με το αντίστοιχο κλειστό κύκλωμα του σχολικού, όπου στο τέλος σημειώνει:) Το πρόβλημα με τον κανόνα ροής είναι ότι απαιτείται η ύπαρξη μιας καλά ορισμένης διαδρομής για το ρεύμα, ενώ σ’ αυτό το παράδειγμα, το ρεύμα απλώνεται σ’ ολόκληρο τον δίσκο. Αν το καλοσκεφθείτε, ακόμα και ο όρος <<ροή διά μέσου του κυκλώματος>> δεν έχει σαφές νόημα σ’ αυτή την περίπτωση.”
καλό απόγευμα σε όλους
δεν είμαι σίγουρος ότι κατάλαβα καλά το ερώτημα, Μίλτο, είμαι και “εκτός”…
δεν θυμάμαι, πάντως, να έχουμε γράψει κάτι σχετικό στο βιβλίο της Β Γενικής, από όπου μεταφέρθηκε το Κεφάλαιο στο βιβλίο της Γ Κατεύθυνσης (εννοείται οι ινστρούκτορες, πλην ασχετόπουλοι, στο Υπουργείο Παιδείας, ούτε ενημέρωσαν, ούτε ρώτησαν τους συγγραφείς, μήπως λόγω αυτής της μεταφοράς θα είχαν κάτι να προσθέσουν ή να συμπληρώσουν, σιγά την είδηση…)
προσωπικά δεν θα μελετούσα το θέμα που γράφεις με μεταβολή μαγνητικής ροής, που δεν βλέπω να υπάρχει για τον δίσκο, αλλά με Εεπ στα άκρα περιστρεφόμενης μεταλλικής ράβδου-ακτίνας του δίσκου, που κλείνει το κύκλωμα
(μια πιο “καθαρή” είχα δημοσιεύσει στο περιοδικό “Φυσικός Κόσμος” της ΕΕΦ, εδώ https://ekountouris.blogspot.com/2019/08/blog-post_11.html)
Καλησπέρα Μίλτο, καλησπέρα Βαγγέλη.
Βαγγέλη, ωραία η δουλειά σου στο Φυσικό Κόσμο!
Μίλτο και μένα με βρίσκει σύμφωνο ο συγγραφέας ότι:
“Να ένα παράδειγμα.” που δεν εφαρμόζεται η λογική της μεταβολής της ροής…
Η παραπάνω περίπτωση έχει ως εφαρμογή το ταχύμετρο, αφού όσο μεγαλύτερο το ω τόσο μεγαλύτερη και η τιμή του ρεύματος που διαρρέει την αντίσταση. Η τιμή αυτή εκφράζει την ταχύτητα του κινητού αφού βέβαια καλιμπραριστεί κατάλληλα. Πάντως μία απλή ερμηνεία για το πως ο δίσκος λειτουργεί ως πηγή είναι να τον φανταστούμε ότι αποτελείται από πολλές ΗΕΔ συνδεδεμένες παράλληλα. Η κάθε ΗΕΔ αντιστοιχεί με μία περιστρεφόμενη ράβδο άρα έχει Ε=1/2Βω^2R
Γεια χαρά κι από εδώ, υπάρχει η απάντηση σε λυμένο παράδειγμα του 2ου τόμου του Young … όπου αντιμετωπίζει τον δίσκο του Faraday με δύο τρόπους … (μιλάω για το παράδειγμα που τιτλοφορείται “ο δίσκος του Faraday”)
Καλησπέρα σε όλους.
Πάνο, δεν είπε κανείς ότι δεν αναπτύσσεται ΗΕΔ και δεν περνάει ρεύμα.
Το θέμα είναι αν προσφέρεται ο νόμος μεταβολής της μαγνητικής ροής, για την ερμηνεία ή είναι προτιμότερο να μιλήσουμε για περιστροφή μιας υποθετικής “ράβδου” που ταυτίζεται με την ακτίνα.
Παντελεήμων, ποιες είναι οι δυο λύσεις;
Ευχαριστώ για τις τοποθετήσεις σας.
Ναι το σχολικό βιβλίο κάνει ουσιαστικά αυτό που λέει ο Παναγιώτης, επικαλούμενος το προηγούμενο αποτέλεσμα για τη μία στρεφόμενη ράβδο.
Η ερώτηση του μαθητή είχε να κάνει με το γεγονός ότι η απόδειξη του σχολικού για την στρεφόμενη ράβδο κάνει χρήση του νόμου Faraday και επικαλείται κάποια μεταβολή της ροής. Στο δίσκο ποια μεταβολή της ροής παρατηρούμε…;
Η ερμηνεία του φαινομένου που εγώ έδωσα στο μαθητή στηριζόταν στη δύναμη Lorentz στα ελεύθερα ηλεκτρόνια του δίσκου.
Μίλτο η μια απόδειξη του Young που ανέφερε ο Παντελεήμων, με λογική μεταβολής της μαγνητικής ροής:
Ευχαριστώ Παντελεήμων και Διονύση. Εάν καταλαβαίνω σωστά, πρόκειται για απόδειξη στη λογική της στρεφόμενης ράβδου του σχολικού βιβλίου.
Καλησπέρα σε όλους, καλησπέρα Μίλτο.
Αξίζουν κατά την άποψή μου να μελετηθούν δύο σημεία:
α) Τι σημαίνει ότι η μαγνητική ροή δεν μεταβάλλεται στην περίπτωση του περιστρεφόμενου δίσκου μέσα στο ομογενές μαγνητικό πεδίο (ΟΜΠ) (ή πιο σωστά ότι ο ρυθμός μεταβολής της μαγνητικής ροής ισούται με το μηδέν);
β) Ποια ΗΕΔ θα μετρούσαμε στις περιπτώσεις όπου
Ι) στρεφόταν και το ομογενές μαγνητικό πεδίο (ΟΜΠ) μαζί με τον δίσκο και
ΙΙ) ο δίσκος ήταν ακίνητος και στρεφόταν μόνον το ΟΜΠ;
Καλησπέρα παιδιά.
Εγώ αντιλαμβάνομαι τη μεταβολή της μαγνητικής ροής σαν ένα δρεπάνι (ακτίνα δίσκου) που κόβει στάχυα (δυναμικές γραμμές).
Δεν γνωριζω αν ο Φαραντέυ θα με μούτζωνε με χέρια και με πόδια. Με βολεύει πάντως.
Καλά το σκέφτεσαι Γιάννη.
Αλλά στην περίπτωση του περιστρεφόμενου δίσκου, δεν αρκεί αυτό. Η απόδειξη του παραδείγματος του Young, στηρίζεται και στην επιπλέον υπόθεση ότι η ακτίνα, μεταξύ κέντρου και σημείου επαφής … κόβει στάχυα, παρότι την θέση της παίρνει κάποια άλλη ακτίνα…
Γι΄ αυτό προσωπικά στην περίπτωση αυτή, θα άφηνα στην άκρη την μαγνητική ροή, συμφωνώντας με την τοποθέτηση του βιβλίου του Griffiths .
Καλησπέρα Γιάννη,
οπότε στις περιπτώσεις παραπάνω δεν θα είχα ΗΕΔ στην Ι, ενώ θα είχα στην ΙΙ;
Και προφανώς, αν σε ερμηνεύω σωστά, θεωρείς πως η μαγνητική ροή μεταβάλλεται και στον περιστρεφόμενο δίσκο της ανάρτησης.
Καλησπέρα Διονύση,
άρα ο νόμος που συσχετίζει την μεταβολή της μαγνητικής ροής με την ΗΕΔ δεν ισχύει σε αυτήν την περίπτωση;
Ίσως θα μούτζωνε πολλούς……
Στάθη όταν η ακτίνα γυρίζει κόβει γραμμες – στάχυα.
Έτσι μεταβάλλεται η ροή.
Κάθε ακτίνα κοβει στάχυα.