by Ο αγωγός ΑΓ του σχήματος, σύρεται οριζόντια σε επαφή με δύο οριζόντιους στύλους, χωρίς τριβές, με σταθερή ταχύτητα υ. Στα παρακάτω σχήματα, βλέπουμε τέσσερις περιπτώσεις, ανάλογα με το μαγνητικό ομογενές μαγνητικό πεδίο, που υπάρχει στο χώρο. Η ένταση Β, έχει το ίδιο μέτρο σε όλα τα σχήματα, ενώ οι παράλληλοι στύλοι δεν εμφανίζουν αντίσταση.
i) Να σχεδιάσετε πάνω στα σχήματα, την δύναμη που δέχεται ένα ελεύθερο ηλεκτρόνιο από το μαγνητικό πεδίο, εξαιτίας της ταχύτητας υ του αγωγού ΑΓ.
ii) Για την περίπτωση του σχήματος (1) , να σχεδιάσετε την δύναμη Laplace που δέχεται ο αγωγός ΑΓ. Να συγκρίνετε τα μέτρα της δύναμης Laplace και της οριζόντιας δύναμης F1, η οποία χρειάζεται να ασκούμε στον αγωγό, για την παραπάνω κίνηση.
iii) Για την θέση (2) να σχεδιάσετε την απαιτούμενη εξωτερική οριζόντια δύναμη F2 για την κίνηση αυτή. Να συγκρίνετε τα μέτρα των δυνάμεων F1 και F2.
iv) Ποιες οι αντίστοιχες απαντήσεις στο παραπάνω ερώτημα, για τις περιπτώσεις των σχημάτων (3) και (4).
Να δώσετε σύντομες δικαιολογήσεις για τις παραπάνω απαντήσεις σας.
Καλημέρα και από εδώ Διονύση.
Δεν είμαι σίγουρος αν η παρακάτω σκέψη
ξεκαθαρίζει επι πλέον ή προκαλεί σε κάποιους μαθητές σύγχυση.
Τα e συμμετέχουν στην κίνηση του αγωγού προς τα δεξια με ταχυτητα v.
Δέχονται F Lorentz με φορά προς τα κάτω αποκτώντας ταχύτητα διολίσθησης ως προς αγωγό με φορά προς τα κάτω.
Επομένως δέχονται F Lorentz με φορά προς αριστερά. Η συνισταμένη αυτών
δίδει την γνωστή Laplace
Καλό μεσημέρι Γιώργο και σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Έτσι, όπως τα λες είναι, αλλά δεν είμαι σίγουρος, ότι πρέπει (με βάση τις οδηγίες διδασκαλίας του ΙΕΠ…) οι μαθητές να βλέπουν την δύναμη Laplace ως συνισταμένη των δυνάμεων Lorentz, εξαιτίας της ταχύτητας διολίσθησης των ηλεκτρονίων…
Όπως και αν το δεις, είναι και αυτό μια σαφής πρόοδος στην εκπαίδευσή μας 🙂
Καλησπέρα Διονύση. Πάντα βρίσκεις θέματα, που δεν δίνουν προσοχή οι μαθητές.
Βλέπουν 2 ράγες, αντίσταση και αγωγό Ε = Βυl αμέσως.
Πριν μπω στην επαγωγή, έδωσα 2 ράγες, αντίσταση, αγωγό και πηγή σε ένα κατακόρυφο επίπεδο. Απλή ισορροπία με δύναμη Laplace. Κάποιοι έγραψαν E = BυL και βρήκαν και …οριακή ταχύτητα. Ρομπότ προγραμματισμένα.
Πολύ διδακτική η προσέγγιση στις περιπτώσεις 3 και 4.
Αν η Laplace δεν είναι συνισταμένη των Lorentz τι θα μπορούσε να είναι; Μια νέα μαγνητική δύναμη; Και γιατί έχει τον ίδιο κανόνα εύρεσης της κατεύθυνσης; Ρητορικά ερωτήματα.
Γράφεις ορθώς, ταχύτητα διολίσθησης. Πόσοι μαθητές την άκουσαν στη Β΄Λυκείου, αφού η σχετική παράγραφος είναι εκτός ύλης; Και όσοι την κάνουμε είμαστε παράνομοι;
Καλημέρα Ανδρέα και σε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Ναι και η δύναμη Lorentz και η δύναμη Laplace ασκούνται από το μαγνητικό πεδίο, έχουν κάποια κοινά χαρακτηριστικά (ο κανόνας των τριών δακτύλων, αλλά δεν ξέρω γιατί…) κατά τα άλλα, δεν με ενδιαφέρει να μάθω τι τις συνδέει…
Δώσε μου ένα σύνθετο πρόβημα, όπως ένα θέμα Δ και θα σου δείξω πόση καλή φυσική ξέρω!!!
Διονύση καλημέρα.
Άκρως διδακτική. Ειδικά τα σχόλια για τους παράλληλους οδηγούς και την απαίτηση διαφοράς δυναμικού στον αγωγό ΑΓ για εμφάνιση ρεύματος.
Ερωτήματα που συχνά οι μαθητές κάνουν.
Καλημέρα Διονύση.
Για να απαντήσει κάποιος σε φαινομενικά απλά ερωτήματα ,
απαιτείται ιδιαίτερη προσοχή ως προς την σαφήνεια της απάντησης.
Διδάσκεις εν προκειμένω…
Ιδιαίτερο το πλευρικό επαγωγικό φαινόμενο .
Να είσαι καλά
Αγαπητέ κύριε Μάργαρη, ο κανόνας των τριών δακτύλων ισχύει επειδή πρόκειται για εξωτερικό γινόμενο δύο διανυσμάτων.
Καλό μεσημέρι σε όλους.
Χρήστο, Παντελή σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Κ. Βάρβογλη ευχαριστώ για την παρέμβαση και την αναφορα στο εξωτερικό γινόμενο. Αλλά το σχόλιο εδώ και η αναφορά στον κανόνα των τριών δακτύλων, αναφερόταν, στην κατά τη γνώμη μου, ελειπή διδασκαλία μας στο Λύκειο, όπου δεν διδάσκεται η ουσιαστική σύνδεση μεταξύ των δυνάμεων Lorentz στα κινούμενα ελεύθερα ηλεκτρόνια και στην δύναμη Laplace που παρατηρούμε μακροσκοπικά να ασκείται στον ρευματοφόρο αγωγό.
κατ΄ αρχήν καλώς ήρθες εδώ, Χάρη
συμβαίνει να διαφωνώ, για πολλούς λόγους
με τον κανόνα των τριών δακτύλων
https://ekountouris.blogspot.com/2022/11/blog-post_29.html
βασικά διότι και ο Δάσκαλός μου στο Πανεπιστήμιο Αθηνών,
ο αείμνηστος Καίσαρ, είχε την ίδια άποψη
είχα Δάσκαλο στην Οργανική Χημεία έναν συνεπώνυμό σου ,
έχεις κάποια σχέση;
Ο κανόνας των τριών δακτύλων είναι ο μαθηματικός ορισμός του εξωτερικού γινομένου. Ο Βάρβογλης της Οργανικής Χημείας, εκίνη την εποχή, ήταν πατέρας μου. Τώρα κατάλαβα κύριε Μάργαρη τι ενοοείτε με τον όροι “δύναμη Λαπλάς”: είναι η δύναμη μεταξύ δύο ρευματοφόρων αγωγών. Εγώ την ήξερα ως δύναμη Αμπέρ. Αυτή είναι το στατιστικό αποτέλεσμα της δύναμης Λόρεντς.
καλό μεσημέρι Χάρη,
σου έγραψα πρώτος, καλωσορίζοντάς σε ταυτόχρονα, αν έχει κάποια σχέση με τον Καθηγητή Χημείας, Βάρβογλη,
αλλά με “έγραψες”, δεν μου απάντησες δηλαδή,
προφανώς το θεωρώ αδιαφορία έως αγένεια,
(εκφράζομαι χωρίς φόβο και χωρίς πάθος)
ο Καθηγητής Βάρβογλης υπήρξε Καθηγητής μου στο Πανεπιστήμιο της Αθήνας, Σόλωνος 104, στο δεύτερο έτος, Οργανική Χημεία
πολύ δύσκολος, όταν τον πέρασα οι συμφοιτητές μου με έβλεπαν με θαυμασμό, “ανέβηκα κατηγορία”…
οι Φυσικοί, τότε, διδασκόμαστε, και εξεταζόμαστε, εννοείται, τα πάντα των Φυσικών Επιστημών και όχι μόνο, και εργαστηριακά, άπειρα τα εργαστήρια στο υπόγειο, Σόλωνος 104 και, πίσω, στο Νέο Χημείο, δεν ξέρω τί γίνεται τώρα
εκτός από Φυσικές, απάντων και πασών σε όλα τα έτη…
όλα τα Μαθηματικά, μαζί με τους Μαθηματικούς, σε αίθουσα της Νομικής, και εξετάσεις τον Ιούνιο μαζί,
Χημείες, Ανόργανη Στάθης, Οργανική Βάρβογλης, Φυσικοχημεία δεν θυμάμαι
Βιολογία, Παταργιάς, κινηματογράφος Ίρις, γωνία Ακαδημίας και Ιπποκράτους
Μετεωρολογία, Καραπιπέρης, Θεωρητική στη Νομική και Πρακτική στο Αστεροσκοπείο
Σεισμολογία, Γαλανόπουλος, ωχ και ξανά ωχ, νομίζω στη Νομική
Γεωφυσική, δεν θυμάμαι τον Καθηγητή, νομίζω στη Νομική
Παιδαγωγικά, δεν θυμάμαι τον Καθηγητή, νομίζω στη Νομική
Χρόνια δικτατορίας
δεν ξέρω τί γίνεται τώρα
υπάρχουν “τζάμπα μάγκες”;