by ΔΙΑΦΟΡΑ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ ΜΕΤΑΞΥ ΔΥΟ ΣΗΜΕΙΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ
ΣΤΟ ΟΠΟΙΟ ΑΝΑΠΤΥΣΣΕΤΑΙ ΗΕΔ ΑΠΟ
ΧΡΟΝΙΚΑ ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΜΕΝΟ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ[1]
Ο κυκλικός αγωγός του παρακάτω σχήματος (Σχήμα 1) ακτίνας r = 2m και αντίστασης R = 0,1Ω, έχει το κέντρο του πάνω στον άξονα κυλινδρικού χρονικά μεταβαλλόμενου μαγνητικού πεδίου, όπου ΔΒ/Δt = 0,1T/s. Να υπολογιστεί η διαφορά δυναμικού μεταξύ των σημείων Α και Γ, τα οποία είναι τα άκρα ενός τεταρτοκυκλίου.
[1] Με αφορμή την ανάρτηση «Νόμος Faraday», η οποία παρέπεμπε και στην ανάρτηση «Ένα πολύ γνωστό ‘επαγωγικό΄ παράδοξο».
Διαφορά δυναμικού σε κύκλωμα με ΗΕΔ
Αρχικά συμφωνώ με τον Διονύση.
Στη συνέχεια μια απορία:
Τι θα γίνει αν μετρήσουμε την διαφορά δυναμικού με αντιστάθμιση;
Το γαλβανόμετρο δεν διαρρέεται από ρεύμα.
Είναι πολύ μακριά από το πεδίο.
καλησπέρα Άρη
βέβαια και ήξερα αυτό το βιβλίο, αναφοράς τότε,
στο Πρακτικό Λύκειο Αρρένων Ιλίου υπηρετούσα,
που νόμιζα, όπως και άλλοι Αριστεροί σύντροφοι,
ότι οι νέοι Φυσικοί θα βοηθήσουμε να αλλάξει ο κwlokosmoς,
ντατξ νέοι ήμασταν τότε…
Καλησπέρα σε όλους.
Καλησπέρα Βαγγέλη. Και τώρα οι ιδέες μας ειναι φρεσκες και συνεχίζουμε να αγωνιζομαστε για αυτές , ο καθενας απο το δικο του μετεριζι και με τον τροπο που μπορει!!!
Καλησπέρα σε όλους.
Γιάννη κατ’ αρχάς τα καλώδια οδηγούν στα βολτόμετρα όπως είπες. Τώρα για το κύκλωμα με την κινούμενη ράβδο όπως και σε κυκλώματα με μπαταρίες η διαφορά είναι ότι όπως και να τοποθετήσεις ένα βολτόμετρο η ένδειξη που θα πάρεις είναι η ίδια. Στο άρθρο που κοινοποίησε ο Άρης αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι το μη συντηρητικό πεδίο εντοπίζεται σε μια συγκεκριμένη μικρή περιοχή ενώ έξω από την πηγή είναι συντηρητικό. Στην περίπτωσή μας αυτό δεν ισχύει.
Διονύση και εγώ στήνοντας τη διάταξη αυτά τα αποτελέσματα περίμενα να βρω για τις ενδείξεις των βολτομέτρων.
Η ένστασή μου στηρίζεται στο εξής: Για να μπορούμε να μιλήσουμε για διαφορά δυναμικού θα πρέπει το έργο του πεδίου κατά τη μετακίνηση δεδομένου φορτίου από το ένα σημείο στο άλλο να μην εξαρτάται από την διαδρομή. Αυτό δεν ισχύει στην περίπτωσή μας.
Μπορεί ασφαλώς να κάνω λάθος, αλλά δεν μου είναι εύκολο να δεχθώ ότι υπάρχει ένα μέγεθος που δεν μπορώ να το μετρήσω (τρία βολτόμετρα, τρεις διαφορετικές ενδείξεις). Επίσης, πώς ορίζεις τη διαφορά δυναμικού μεταξύ των Α και Γ, στο παράδειγμά μας Διονύση;
Και μια ακόμα ρητορική ερώτηση. Αν συνδέσω στα Α και Γ ένα πυκνωτή και στη συνέχεια τον αποσυνδέσω πόσο θα είναι το φορτίο του;
Καλησπέρα Σπύρο.
“Επίσης, πώς ορίζεις τη διαφορά δυναμικού μεταξύ των Α και Γ, στο παράδειγμά μας Διονύση;”
Και στο σημείο αυτό έρχεται η συζήτηση για το διαχωριστικό (μη συντηρητικό) πεδίο και το ηλεκτροστατικό (συντηρητικό) που δημιουργείται από την “πηγή”.
Το παραπάνω έργο, είναι η ενέργεια που μεταφέρει το ηλεκτρικό ρεύμα στο “εξωτερικό κύκλωμα” ΓΝΑ, αφού η “πηγή ΑΜΓ” δημιούργησε μια διαφορά δυναμικού μεταξύ των πόλων της Γ και Α.
Γι΄αυτό παρέπεμψα στο σχόλιο του Άρη, αφού δεν ήθελα να δώσω την δική μου ανάρτηση, στην οποία παρέπεμψα στο αρχικό μου σχόλιο…
Καλησπέρα Σπύρο.
Αν συνδεθεί έτσι:
δεν θα φορτισθεί.
Έχω απορία για το αν μπορούμε να θωρακίσουμε τα καλώδια σύνδεσης με ένα βολτόμετρο ώστε να μην αναγκαζόμαστε να το συνδέουμε ακτινικά.
Αν ναι τότε υπάρχει τρόπος μέτρησης της διαφοράς δυναμικού.
Σπύρο, είσαι και Πειραματικός νομίζω, διάβαζέ μας όλους,
το φορτίου του πυκνωτή θα είναι 0, διότι είναι 0 η διαφορά δυναμικού ανάμεσα σε οποιαδήποτε σημεία Α και Γ του δακτυλίου
Βαγγέλη αν δεν συνδεθεί ακτινικά, θα φορτισθεί ο πυκνωτής.
Αυτό είναι το παράδοξο της υπόθεσης.
Δηλαδή Βαγγέλη ο κόκκινος θα φορτισθεί ενώ ο μπλε όχι:
Γιάννη, ούτε ο κόκκινος θα φορτιστεί
(άλλωστε πώς “καταλαβαίνει” ότι είναι απ΄έξω;)
Βαγγέλη θα φορτισθεί για τον ίδιο λόγο που το βολτόμετρο αντί να δείχνει μηδέν δείχνει μια ένδειξη.
Τι γίνεται:
Μεταβάλλεται η ροή στο κύκλωμα που ορίζουν τα κόκκινα καλώδια και το τεταρτοκύκλιο. Η ΗΕΔ που γεννάται φορτίζει τον πυκνωτή ή εμφανίζει τάση στο βολτόμετρο. Αυτό είναι το παράδοξο που συζητάμε.
Καλησπέρα Βαγγέλη. Το ερώτημα τέθηκε για να επισημανθεί το γεγονός ότι το φορτίο του πυκνωτή θα εξαρτηθεί από την θέση των καλωδίων σύνδεσης. Έτσι όπως τα συνέδεσε ο Γιάννης θα είναι μηδέν, αλλά όχι σε κάθε περίπτωση. Αλλά και σε σένα που είσαι πειραματικός και παλιότερος από μένα δεν σε ξενίζει που ορίζουμε κάποιο μέγεθος που δεν μπορούμε να μετρήσουμε;
Γιάννη δεν κατάλαβα ακριβώς το ερώτημά σου για την θωράκιση των καλωδίων. Αν θέλεις εξήγησε μου λίγο καλύτερα και μπορεί και να γίνεται.
Σπύρο αν τα καλώδια του βολτομέτρου περιβάλλονται από κάτι σαν κλωβό ή ομοαξονικό καλώδιο ή…. δεν ξέρω τι, μπορεί να μην τα επηρεάσει η μεταβολή της μαγνητικής ροής;
Γιάννη τα καλώδια που συνδέουν τα βολτόμετρα δεν σχηματίζουν βρόχο. Γι’ αυτό είναι στριμμένα και κολλημένα εξωτερικά στο πηνίο. Δηλαδή δεν διέρχεται μαγνητική ροή από το βρόχο των βολτομέτρων (αν κατάλαβα καλά τι εννοείς)