by Θέμα Γ
Στη διάταξη του διπλανού σχήματος οι κατακόρυφοι μεταλλικοί αγωγοί xx΄, yy΄, αμελητέας ωμικής αντίστασης είναι στερεωμένοι σε οριζόντιο δάπεδο.
Ανάμεσα στα σημεία τους Α και Γ έχει συνδεθεί ιδανικό πηνίο με συντελεστή αυτεπαγωγής L=0,5H.
Μεταλλική ράβδος ZH μήκους ℓ=1m, μάζας m=0,5Kg και ωμικής αντίστασης R=10Ω έχει τα άκρα της πάνω στους κατακόρυφους αγωγούς, είναι κάθετη σε αυτούς και μπορεί να κινείται χωρίς τριβές.
Στο μέσο της ράβδου και κάθετα σε αυτή ασκείται κατάλληλη δύναμη με αποτέλεσμα η ρ
άβδος ΖΗ να κινείται προς τα πάνω παραμένοντας συνεχώς οριζόντια με σταθερή ταχύτητα υ=2m/s. Στην περιοχή που κινείται η ράβδος ΖΗ υπάρχει οριζόντιο ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης και μέτρου Β=1Τ, του οποίου οι δυναμικές γραμμές έχουν φορά από τον αναγνώστη προς την σελίδα.
Το πηνίο βρίσκεται έξω από το ομογενές μαγνητικό πεδίο στο οποίο κινείται ο αγωγός ΖΗ. Τη χρονική στιγμή t=0 κλείνουμε το διακόπτη δ και λόγω της κίνησης της ράβδου ο βρόχος ΖΑΓΗΖ διαρρέεται από ρεύμα, i, με φορά όπως αυτή που φαίνεται στο σχήμα…………………….
Μου γεννήθηκε μια απορία φέτος. Αν η 5.66 δεν ήταν άσκηση του βιβλίου τότε το θέμα Γ θα ήταν εκτός ύλης; Και με βάση αυτόν τον προβληματισμό έκανα την άσκηση……
Καλησπέρα Μιχάλη. Έχεις κάνει μια ωραία παραλλαγή βάζοντας τον αγωγό να έχει σταθερή ταχύτητα, παράγοντας σταθερή ΗΕΔ Ε = 1V.
Η γραφική παράσταση i – t προκύπτει με βάση την αντίστοιχη του σχολικού.
Στο Γ3 όμως δεν είναι και πολύ προφανές, ιδαίτερα για τους Υγείας, πως από τη σχέση
dq = N.dΦ/R – L.di/R
πάμε σε
Δq = N.ΔΦ/R – L.Δi/R
δηλαδή το d μετατρέπεται σε Δ. (Θα έχεις διαβάσει και μια σχετική διπλανή συζήτηση που άνοιξα πριν λίγες ημέρες.)
Τα υπόλοιπα ερωτήματα είναι άψογα και βέβαια η ολοκλήρωση στο τέλος βγάζει και “αλλιώς ” το φορτίο.
Στην ερώτηση που κάνεις, η άποψή μου είναι ότι εφόσον σε κύκλωμα αυτεπαγωγής απαιτείται πηγή για να διεγείρει το φαινόμενο, δεν είναι ποτέ εκτός ύλης η άσκηση με ράβδο και πηνίο ή ακόμα με ράβδο και πυκνωτή.
Θυμίζω την
Θυμάται κανείς τον πυκνωτή;
Καλημέρα Ανδρέα και σε ευχαριστώ πολύ για το σχόλιό σου.
Συμφωνώ επίσης με την παρατήρηση ότι έχουμε ένα κύκλωμα αυτεπαγωγής. Βέβαια η λύση είναι πιο προφανής όταν η ράβδος κινείται με σταθερή ταχύτητα…..