by 
Καταλαβαίνουμε τι είναι αυτά που δείχνει το σχήμα.
Αρχικά η δύναμη Λαπλάς είναι μεγαλύτερη από το κρεμασμένο βάρος και η ράβδος επιταχύνεται.
Μαζί της επιταχύνεται και το κρεμασμένο βάρος.
Όσο όμως μεγαλώνει η ταχύτητά της τόσο μεγαλώνει η τάση από επαγωγή και τόσο μικραίνει το ρεύμα. Μικραίνει το ρεύμα σημαίνει ότι μικραίνει η δύναμη Λαπλάς και μαζί της η επιτάχυνση.
Κάποια στιγμή μηδενίζεται η επιτάχυνση. Τότε η ράβδος και το κρεμασμένο βάρος κινούνται με την ίδια σταθερή ταχύτητα.
Αφιερωμένο στον Ανδρέα για το ανεμιστηράκι του.
Καλησπέρα Γιάννη. Σε ευχαριστώ για την αφιέρωση.
Εξαιρετική μελέτη. Μπήκες στα ενδότερα της λειτουργίας των κινητήρων, με μεταφορική κίνηση του “ρότορα”.
Αποφεύγοντας την στροφική κίνηση δε χάνουμε κάτι, το αντίθετο, μένουμε στην ουσία του φαινομένου.
Όταν ο κινητήρας λειτουργεί:
Η πηγή προσφέρει 5W.
Από αυτά καταναλώνονται 0,5W στην εσωτερική της αντίσταση και δίνει στο κύκλωμα 4,5W.
2,75W παίρνει ο κινητήρας και 2W η λάμπα.
από τα 2,75W καταναλώνονται 0,25W στην εσωτερική αντίσταση του κινητήρα και έχουμε 2,5W ωφέλιμη ισχύ.
Η αντι-ΗΕΔ του κινητήρα είναι Ε΄= Pωφ/Ι = 5V και η τάση στους πόλους του V΄= Ε΄ + Ιr΄= 5,5V’
Επαληθεύεται και ο 2ος Κανόνας Kirchhoff, 9,5V = 5,5V + 4 V
Αν δεν είχαν αφαιρεθεί οι δυο πηγές από την ύλη της Γ΄ θα έλειπε το f από τις ετικέτες.
Κάπου γράφεις Ας προσέξουμε ότι με την ακινητοποίηση η ισχύς στον λαμπτήρα είναι:
Νομίζω ότι δε χρειάζεται κάπου αυτή η πρόταση.
Ανδρέα κάποτε έκανα πλάκα με τη ραβδολογία.
Ο Διονύσης είπε ότι δεν ενστερνίζεται την πλάκα μια και η ράβδος είναι καλό παράδειγμα μετατροπής μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική αλλά και το αντίστροφο.
Διαβάζοντας την ανάρτησή σου σκέφτηκα ότι είπε.
Καλημέρα Γιάννη.
Εκλαμβάνω την παρούσα ανάρτηση, ως έμπρακτη… μετάνοια για την παλιά θέση σου περί ραβδολογίας 🙂
Για να μιλήσουμε σοβαρά τώρα.
Η κινούμενη ράβδος μέσα σε μαγνητικό πεδίο, είναι ένα πολύ πρόσφορο διδακτικό περιβάλλον, για να διδαχτούν ενεργειακές μετατροπές, που διαφορετικά θυμίζουν μεταφυσικές εξ αποκαλύψεως διατυπώσεις.
Η προσωπική μου θέση πάνω στο ζήτημα, έχει διατυπωθεί πολλές φορές, αλλά με την ευκαιρία, ας ξαναβάλω ένα θέμα που αντιμετωπίζεται, χρόνια τώρα, ως ζήτημα όχι “ραβδολογίας”, αλλά “ασκησιολογίας”.
Και αυτό δεν είναι άλλο από το ζήτημα των δύο πηγών και η αφαίρεση από την ύλη ασκήσεων όπως οι ασκήσεις 5.63 ή 5.64.
Όταν διαμαρτυρόμουν για το ζήτημα, από την πλειοψηφία των συναδέλφων, το αντιμετώπιζε με τη λογική του 2ου κανόνα τουKirchhoff.
Μα, δεν έχει διδαχτεί σωστά ο 2ος κανόνας… Πώς να διδάξουμε τα προβλήματα αυτά.
Λες και τα πρώτα χρόνια μετά την μεταρρύθμιση Αρσένη, όταν ήταν στην ύλη, οι μαθητές είχαν διδαχτεί αναλυτικά τον κανόνα… Η κατάληξη της λογικής αυτής έφτασε κάποιοι να μην διδάξουν άσκηση του βιβλίου, γιατί “είχε δύο πηγές”!
Υπήρχαν όμως και άλλοι συνάδελφοι που ήταν κοντά στην «γραμμή» του ΙΕΠ και του υπουργείου, ότι έτσι κτυπάμε στην πράξη την ασκησιολογία.
Πρόσφατα είχα σχολιάσει σε ανάρτηση του Ανδρέα:
Όσον αφορά το γενικότερο θέμα και επειδή πρόσφατα μας απασχόλησε το κύκλωμα με δύο πηγές και τα εντός – εκτός, τι ωραία θα ήταν τα πράγματα, αν διδασκόταν στην Β΄Λυκείου τα δυο κυκλώματα:
Τι ενεργειακές μετατροπές έχουμε στο πρώτο και τι στο δεύτερο κύκλωμα;
Τι ακριβώς κάνει την ενέργεια που απορροφά η πηγή; Μήπως χημική, μήπως μηχανική; Μήπως ενέργεια μαγνητικού πεδίου…
Η εξαίρεση από την ύλη ασκήσεων όπως αυτή που περιγράφεται με το σχήμα:
Ουσιαστικά επιτρέπει την διδασκαλία μιας στρεβλής πραγματικότητας στο φαινόμενο της επαγωγής. Διδάσκουμε ότι με τον τρόπο αυτό μπορούμε να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια, κατασκευάζουμε ηλεκτρογεννήτριες, αλλά αποκρύβουμε ότι με τον ίδιο μηχανισμό, την ίδια διάταξη, κατασκευάζουμε και τους ηλεκτρικούς κινητήρες.
Και το ζήτημα δεν είναι μόνο ότι δεν λέμε λέξη για κινητήρες, αλλά δίνουμε και μια στρεβλή γνώση στους μαθητές μας. Τι μαθαίνουμε στους μαθητές; Ότι κατά την κίνηση της ράβδου ΑΓ η μηχανική ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική. Αυτή είναι η μόνη δυνατότητα. Επαγωγή = παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος!!!
Έτσι αν τους καλέσουμε να χαρακτηρίσουν σαν σωστή ή όχι την πρόταση:
«Η δύναμη Laplace αντιστέκεται πάντα στην κίνηση της ράβδου ΑΓ» τι λέτε ότι θα απαντήσουν;
Ας έρθουμε τώρα στο παραπάνω σχήμα.
Τι ενεργειακή μετατροπή έχουμε πάνω στην ράβδο ΑΓ, όταν αυτή έχει την ταχύτητα υ1;
Τι θα αλλάξει αν κινηθεί προς τα αριστερά με ταχύτητα υ2;
Στην δεύτερη περίπτωση μήπως θα μπορούσε να αλλάξει η φορά της έντασης του ρεύματος και αυτό τι συνέπειες θα είχε, όσον αφορά τις ενεργειακές μετατροπές;
Όσον αφορά Ανδρέα τους αποδέκτες ή την διδασκαλία του ηλεκτρικού κινητήρα, δεν έχω αντίρρηση να διδαχτούν. Αλλά αυτά είναι «μαύρα κουτιά». Το τι γίνεται στο εσωτερικό, ένας θεός ξέρει!!!
Ενώ η ράβδος είναι φανερό το τι κάνει…
Καλημέρα Διονύση.
Έμπρακτη.
Φυσικά είναι πρόσφορο περιβάλλον. Η πρώτη μου σκέψη ήταν να βάλω στρεφόμενη ράβδο. Όμως οι ενδιάμεσοι υπολογισμοί συσκότιζαν το θέμα. Η αναλογία φορτίου του βάρους-ρεύμα ήταν πιο μπλεγμένη.
Η περικοπή θεμάτων ας γίνεται μόνο αν αυτά θέλουν ανώτερα Μαθηματικά. Διαφορετικά γεννά προβλήματα.
Υπάρχει ένα πρόβλημα με τους ηλεκτροκινητήρες. Τους θεωρούμε σαν έναν μηχανισμό άσκησης σταθερής ροπής, κάτι που δεν ισχύει. καλύτερα να τους βλέπουμε σαν κάτι που προσφέρει σε δεδομένο φορτίο (ροπή αντίστασης) δεδομένη γωνιακή ταχύτητα.