by Λάθος στο Παράδειγμα 5.2 του Σχολικού Βιβλίου (Φυσική Γ’ Λυκείου Τεύχος Β’);
Στην εικόνα φαίνεται η εκφώνηση του Παραδείγματος 5.2, του Σχολικού Βιβλίου (Φυσική Γ’ Λυκείου Τεύχος Β’) και μέρος της λύσης του. Στην προτελευταία φράση αναφέρεται: “Επομένως, στο άκρο Γ σωρεύεται αρνητικό φορτίο και στο Α θετικό (σχ. 5.9)“. Η φράση είναι σωστή ή λανθασμένη;
Διόρθωση στην εικόνα: Στην παρούσα ανάρτηση ο Γρηγόρης Μαλάμης αναφέρει σωστά ότι “το κείμενο της ανάρτησης είναι παρμένο από το “εμπλουτισμένο κείμενο” του βιβλίου που βρίσκεται στο ebooks.edu.gr το οποίο είναι γενικώς μια σαλάτα. Στο εκτυπωμένο των παιδιών είναι όλα μια χαρά.”
Η σωστή εικόνα είναι αυτή που έχω επισυνάψει εδώ. Ωστόσο και σ’ αυτή την περίπτωση η επίμαχη φράση παραμένει η ίδια.
Καλημέρα αγαπητοί φίλοι και χρόνια πολλά στις Βαγγελίτσες και τους Βαγγέλήδες!
Νομίζω κι εγώ ότι η συγκεκριμένη φράση είναι λανθασμένη, διότι όπως σωστά σχολιάζει ο Γιώργος Κόμης και άλλοι συνάδελφοι:
: “…δεν συσσωρεύεται αρνητικό φορτίο στο Γ [ούτε θετικό στο Α].
Αν ο αγωγός ΑΓ ήταν μόνος του, τότε η πρόταση θα ήταν σωστή.”
Πράγματι όταν ο αγωγός διαρρέεται από ρεύμα δεν υπάρχει συσσώρευση φορτίου. Τα φορτία κινούνται επειδή σ’ αυτά ασκείται δύναμη Lorentz. Δηλαδή στο εσωτερικό του αγωγού δεν υπάρχει ηλεκτρικό πεδίο ούτε διαφορά δυναμικού στα άκρα του.
Ωστόσο μπορούμε να θεωρήσουμε ότι το κύκλωμα συμπεριφέρεται σαν να υπάρχει ηλεκτρικό πεδίο, διαφορά δυναμικού κλπ., διότι και στις δύο περιπτώσεις έχουμε ηλεκτρικό ρεύμα. Νομίζω ότι αυτό θα πρέπει να έχουμε κατά νου και αν χρειάζεται να το διευκρινίζουμε στους μαθητές.
Όπως έχω αναφέρει και αλλού, αποτελεί ισχυρή πεποίθησή μου ότι στη Φυσική για να περιγράψουμε μια νέα κατάσταση χρησιμοποιούμε αναλογίες μεταξύ μιας γνωστής κατάστασης και της νέας. Για παράδειγμα, χρησιμοποιούμε όσα γνωρίζουμε για ένα κύκλωμα στο οποίο προκαλείται ηλεκτρικό ρεύμα από μια μπαταρία, για να περιγράψουμε ένα κύκλωμα στο οποίο εμφανίζεται επαγωγικό ρεύμα. Χρειάζεται ωστόσο να είμαστε προσεκτικοί: Συχνά στη βιβλιογραφία, όταν παρουσιάζεται μια νέα κατάσταση, δεν επισημαίνεται, ούτε καν αναφέρεται, ότι χρησιμοποιούμε κάποια αναλογία. Αποτέλεσμα: Διατυπώνονται λανθασμένοι ισχυρισμοί, όπως συμβαίνει με την επίμαχη φράση.
Καλησπέρα Ανδρέα. Έχω την γνώμη ότι δεν αυθαιρετω. Αναφέρω τον λόγο δημιουργίας του ηλεκτρικού πεδίου. Και δεν λέω κάτι καινοφανές. Αυτη είναι η μικροσκοπική περιγραφή της εμφάνισης επαγωγικής τάσης στα άκρα κινούμενης ράβδου σε διάφορα σχολικά και πανεπιστημιακά βιβλία που ασχολούνται με το θέμα αυτό: Η δύναμη Lorenz στα ελεύθερα ηλεκτρόνια της ράβδου. Είτε είναι η ράβδος μέρος κλειστού κυκλώματος, είτε είναι μόνη της. Το μοντέλο αυτό που περιέγραψα στη προηγούμενη παρέμβαση μου , με πηγή όμως αντί ράβδου, αναφέρεται και στη φυσική γενικής Παιδείας της Β τάξης. Αν δεν θεωρείς πλήρες το μοντέλο που περιέγραψα , θα ήθελα να συγκεκριμενοποιησεις αν θα ήθελες το που έγκειται η “αυθαιρεσία”. Σε κάθε περίπτωση η ανταλλαγή απόψεων μεταξύ μας, μας κάνει καλύτερους. Και το ερώτημα που έθεσες βοηθάει προς τούτο.
Γιώργο καλησπέρα.
Συγνώμη για τη δική μου αυθαιρεσία στο σχόλιό σου! Χαρακτηρίζοντας αυθαίρετη την προσπάθειά μας να εξηγήσουμε τη δημιουργία του ηλεκτρικού πεδίου εννοούσα την δημιουργική αυθαιρεσία-υπόθεση που χρησιμοποιούμε στη Φυσική όταν εισερχόμαστε σε άγνωστα νερά. Η κβάντωση της στροφορμής από τον Bohr είναι ένα σχετικό ιστορικό παράδειγμα. (Προφανώς η δυσκολία του προβλήματος που αντιμετώπισε ο Bohr ήταν πολύ μεγαλύτερη από τη δική μας!)
Σχετικά με το δική σου ερμηνεία με απασχολεί το εξής:
Όπως αναφέρεται στη βιβλιογραφία και εδώ μετέφερε ο Γιώργος Κόμης: “Αν ο αγωγός ΑΓ ήταν μόνος του, τότε η πρόταση [δηλαδή η συσσώρευση φορτίου] θα ήταν σωστή.” Στην περίπτωση ωστόσο που εξετάζουμε ο αγωγός δεν είναι μόνος του: κινείται πάνω σε άλλους αγωγούς. Σε αυτή την περίπτωση λοιπόν συσσωρεύεται φορτίο στα άκρα του;
Σκέφτηκα ότι η απάντηση θα μπορούσε να δοθεί με την πειραματική διάταξη που φαίνεται στο σχήμα ή κάποια ισοδύναμή της. Ο αγωγός ΒΓ ολισθαίνει πάνω στους ακίνητους αγωγούς ΕΑ και ΔΖ, με τους οποίους είναι συνδεδεμένο το ηλεκτροσκόπιο Η. Οι αγωγοί ΕΑ και ΔΖ συνδέονται μεταξύ τους με τον αγωγό ΕΖ. (Αυτή η διάταξη είναι τροποποίηση της διάταξης για ελεύθερο αγωγό, που υπάρχει στο Γενική Φυσική, τ. 2ος, Ηλεκτρισμός, Κ. Δ. Αλεξόπουλος, εκδ. 4η, σελ.96).
Γεια σας Ανδρεα και Γιωργο. Καλησπερα σε ολους. Χωρις να ειμαι καλος γνωστης του θεματος σκεφτηκα αυτα που λεει ο Γιωργος και μου φαινονται λογικα.. Αν η ραβδος ειναι συνεχως ακινητη τοτε το ηλεκτρικο πεδιο μεσα σε ολα τα μερη του κυκλωματος ειναι μηδεν, και ετσι ηλεκτρικο ρευμα δεν υπαρχει. Επισης η πυκνοτητα φορτιου αν ολα τα φορτια γινουν αλοιφη,δηλαδη δεν ασχοληθουμε με την διακριτοτητα ηλεκτρονιων και πρωτονιων,ειναι παντου μηδεν,αφου ολα τα σωματα ειναι ηλεκτρικα ουδετερα. Αν ο αγωγος ΑΓ κινηθει τοτε τα ηλεκτρονια που ειναι μεσα του θα κινηθουν κατα μηκος του,λογω μαγνητικων δυναμεων.Τα υπολοιπα ηλεκτρονια στα ακινητα μερη του κυκλωματος πως θα κινηθουν? Η μονη αιτια ειναι η δημιουργια ηλεκτρικου πεδιου το οποιο δεν υπηρχε πριν.Ο μονος τροπος να δημιουργηθει αυτο το ηλεκτρικο πεδιο ειναι η ανακατανομη των ηλεκτρονιων ωστε ενω πριν η πυκνοτητα φορτιου ηταν παντου μηδεν,να μην ειναι πια παντου μηδεν. Αυτο με απλα λογια θα πει συσσωρευση φορτιου σε καποιες θεσεις. Ωμως σε ποια σημεια του κυκλωματος θα παρατηρηθει αυτη η συσσωρευση θετικων η αρνητικων φορτιων? Σιγουρα αυτο εξαρταται και απο την αγωγιμοτητα στα διαφορα σημεια κατα μηκος του κυκλωματος. Νομιζω οτι συσσωρευση φορτιου θα εχουμε στους πολους της πηγης δηλαδη στα ακρα της ραβδου και
στα σημεια στα οποια μεταβαλλεται η αγωγιμοτητα,δηλαδη στα ακρα της αντιστασης.
Καλησπέρα Κωνσταντίνε.
Να επαναλάβω μια ερώτηση: Γιατί μεταβάλλεται η αγωγιμότητα;
Γιατι ο αντιστατης πχ ειναι υλικο διαφορετικης ειδικης αντιστασης δηλαδη διαφορετικης αγωγιμοτητας. Η διοτι τα καλωδια ειναι κατασκευασμενα τα μισα απο χαλκο και τα μισα απο χρυσο.
Από αυτό προκύπτει το συμπέρασμα ότι η συσσώρευση των φορτίων δεν είναι αποτέλεσμα του φαινομένου της επαγωγής αλλά οφείλεται στα υλικά των τμημάτων του κυκλώματος. Νομίζω ωστόσο ότι η απάντηση θα πρέπει να δοθεί με δεδομένο ότι όλα τα τμήματα του κυκλώματος αποτελούνται από το ίδιο υλικό, διότι τότε μπορεί να αναδειχθεί ο ρόλος του φαινομένου της επαγωγής στην κατανομή του φορτίου μέσα στους αγωγούς.
Εδω ειχαμε μια προταση περι συσσωρευσεως φορτιων στα ακρα της ραβδου και θελαμε να δουμε αν αυτη η προταση ειναι σωστη. Σε δυο θεσεις πιστευω οτι μπορει να υπαρχει συσσωρευση φορτιου κατα μηκος του κυκλωματος. Στους πολους της πηγης δηλαδη στα ακρα της ραβδου και
στα σημεια στα οποια μεταβαλλεται η αγωγιμοτητα.Αρα η προταση ειναι σωστη.Αλλο αν αυτοι που την γραψανε πιθανοτατα θελανε να πουν αλλο.Τωρα το ποια φαινομενα ειναι αμεσα αποτέλεσματα του φαινομένου της επαγωγής,αυτο ειναι αλλο θεμα. Το οτι ο κινουμενος αγωγος πρακτικα μετατρεπεται σε μπαταρια με πολους τα ακρα του,αυτο ειναι το αμεσο αποτελεσμα .Τα υπολοιπα οπως οι συσσωρευσεις φορτιου σε διαφορα σημεια του κυκλωματος,η διελευση του ρευματος,η θερμανση των αντιστασεων κλπ ειναι εμμεσα αποτελεσματα.
Κωνσταντίνε καλημέρα.
Συμφωνώ: Η μεταβολή της αγωγιμότητας, δηλαδή τα διαφορετικά υλικά από τα οποία είναι κατασκευασμένα τα στοιχεία του κυκλώματος, θα μπορούσε να είναι αιτία συσσώρευσης φορτίου.