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
Μια επιπλέον συμβολή στο θέμα.
Στα site εδώ1 και εδώ2
του ΕΚΠΑ μια σχετική άσκηση. Δυστυχώς δεν υπάρχει απάντηση στις ερωτήσεις δ) και ε) που θα έλυνε τις διαφορές μας.
Όχι δεν εννοώ αυτό. Σ΄ αυτό με κάλυψε ο Διονύσης.
Ρωτώ αν μπορούμε να τα θωρακίσουμε ώστε να μην επάγεται ΗΕΔ σ’ αυτά.
καλημέρα σε όλους, όσους συμμετέχουν στο Φυσικό δράμα “η Λερναία Ύδρα ζει…”
καλημέρα Γιώργο
καλημέρα Γιάννη και Σπύρο
και για τον πυκνωτή, εντός και εκτός του δακτυλίου, και για το βολτόμετρο, εντός και εκτός, έχω την ίδια άποψη: επειδή η διαφορά δυναμικού ανάμεσα στα σημεία Α κα Γ είναι ίση με μηδέν, ανεξάρτητα από τη θέση των σημείων, αυτή ενδιαφέρει, οι Εεπ ένθεν και ένθεν είναι αδιάφορες, ο πυκνωτής δεν θα φορτιστεί και η ένδειξη του βολτομέτρου θα παραμείνει 0
πώς “καταλαβαίνει” άλλωστε ο πυκνωτής ή το βολτόμετρο ότι είναι εντός ή εκτός του δακτυλίου;
θα προβληματιστώ μόνο αν ένα προσεκτικό πείραμα δείξει κάτι διαφορετικό, (είμαι “εκτός” ο ίδιος και αδυνατώ, άρα, να πραγματοποιήσω σχετικό πείραμα)
καλημέρα Γρηγόρη
εξακολουθώ να έχω την άποψη ότι η ηλεκτρική πηγή είναι αποθήκη ενέργειας, μόνο, όχι και φορτίων, “ξένα” φορτία μπορεί να κινήσει, όχι δικά της
αποθήκη ενέργειας και φορτίων είναι ο πυκνωτής
ένα απλό πείραμα θα πείσει, άλλως θα αναθεωρήσω
προτάσεις
ακουμπάμε τον ένα πόλο μιας καινούριας μπαταρίας στον δίσκο αφόρτιστου ηλεκτροσκοπίου, εκτιμώ ότι το στέλεχος του ηλεκτροσκοπίου δεν θα αποκλίνει
ακουμπάμε τον έναν οπλισμό φορτισμένου πυκνωτή στον δίσκο αφόρτιστου ηλεκτροσκοπίου, εκτιμώ ότι το στέλεχος του ηλεκτροσκοπίου θα αποκλίνει (ένας “φανερός”, αλλά όχι “όμορφος” πυκνωτής είναι το σύστημα των δύο ηλεκτρικών θυσάνων που φαίνονται εδώ: https://ekountouris.blogspot.com/2022/11/blog-post_19.html)
Καλημέρα σ’ όλους.
Βαγγέλη το πείραμα το έχουν κάνει πολλοί.
Δες εδώ:
Δηλαδή Βαγγέλη είναι πολύ γνωστό “φαινόμενο” και το έχουμε συζητήσει πολλές φορές.
Καλημέρα σε όλους.
Βαγγέλη, δεν διάβασες νομίζω το σχόλιο ΕΔΩ, αλλά και το προηγούμενό του.
Για διάβασέ τα και πες μου πού ακριβώς διαφωνείς;
Γιάννη
δεν γνωρίζω Αγγλικά
έχω δει, όμως, τη δική σου τοποθέτηση με τις πηγε΄ς 3Ε και Ε και συμφωνώ
καλημέρα Διονύση
(ευχαριστώ κατ΄ αρχήν για την τηλεφωνική σου βοήθεια, διότι ο παλιοχαραχτήρας, ο προσωπικό βασανιστής μου, ο υπολογιστής μου ντε, αρνιόταν πεισματικά να εμφανίσει και το τελευταίο δικό μου σχόλιο! και τα 2 του Γιάννη και το δικό σου…)
συμφωνώ με το πρώτο σχέδιο
με το δεύτερο όχι, διότι και το μεγάλο κόκκινο τμήμα ΑΓ αριστερά, ψυχή έχει, συμμετέχει στο κύκλωμα με το βολτόμετρο εννοώ,
η γνώμη μου είναι ότι Ι1=0, το βολτόμετρο δεν θα δείξει τίποτα
και σωστά, διότι VΑΓ=0
Βαγγέλη συζητάμε όχι πόση είναι η διαφορά δυναμικού αλλά γιατί τα βολτόμετρα δείχνουν άλλες ενδείξεις.
Κακώς διαφωνείς με τον Διονύση. Υπάρχει πλειάδα πειραμάτων που έχουν βιντεοσκοπηθεί.
Γιάννη γεια χαρά!
Έδειξα σε μια μαθήτριά μου τον υπολογισμό σου που φαίνεται στην εικόνα (με τον οποίο συμφωνούν και άλλοι) και το σχολίασε ως εξής: Για τον υπολογισμό της διαφοράς δυναμικού από το Α στο Γ πρέπει να υπολογίσουμε το έργο της δύναμης του πεδίου που υπάρχει στο εσωτερικό του αγωγού. Αυτή η δύναμη είναι εφαπτόμενη στον κύκλο και δεν αλλάζει κατεύθυνση (η δύναμη φαίνεται με κόκκινο χρώμα στο σχήμα). Πώς είναι δυνατό το έργο της να είναι μηδενικό;
Γεια σου Ανδρέα.
Η ΗΕΔ Ε1 είναι ίση με το έργο που παράγεται επί του φορτίου κατά τη μετάβαση από το Α στο Γ διά το φορτίο. Είναι ίση με:
Ακριβώς τα ίδια βγάζουμε και Φαραντεϋκώς:
Έτσι δεν υπάρχει αμφιβολία.
Έτσι κατασκευάζουμε το ισοδύναμο κύκλωμα.
Κάθε ΗΕΔ προσφέρει ενέργεια στο άλλο σύρμα – ΗΕΔ.
Ο υπολογισμός δείχνει μηδενική πολική τάση.
Διάβασε και ανάλογο σχόλιο του Διονύση.
Μήπως η μαθήτριά σου αμφισβητεί και αυτό:
Και εδώ οι ΗΕΔ προφέρουν ενέργεια σε ένα φορτίο που κυκλοφορεί. Ενέργεια ίση με Ε.q. Η πολική τάση όμως είναι μηδέν.
Κάνει λάθος και το Phet ;
Η ερώτηση της μαθήτριας αφορούσε τη διαφορά δυναμικού στο ΑΓ και όχι την ΗΕΔ στο ΑΓ. Ξαναγράφω την ερώτηση: Για τον υπολογισμό της διαφοράς δυναμικού από το Α στο Γ πρέπει να υπολογίσουμε το έργο της δύναμης του πεδίου που υπάρχει στο εσωτερικό του αγωγού. Αυτή η δύναμη είναι εφαπτόμενη στον κύκλο και δεν αλλάζει κατεύθυνση (η δύναμη φαίνεται με κόκκινο χρώμα στο σχήμα). Πώς είναι δυνατό το έργο της να είναι μηδενικό;
Σχόλιο δικό μου: Προφανώς είχε στο μυαλό της τον ορισμό της διαφοράς δυναμικού που έμαθε στην Β Λυκείου.
Ανδρέα και κατάλαβα και απάντησα.
Το έργο από το Α στο Γ δια το φορτίο δεν είναι η διαφορά δυναμικού. Είναι η ΗΕΔ.
Δες εδώ:
Ένα φορτίο q πάει από το Γ στο Α. Προσφέρεται σ’ αυτό έργο Ε.q.
Αυτό γίνεται δυναμική ενέργεια ίση με VΑΓ.q και θερμότητα στην πηγή.
Στη συγκεκριμένη περίπτωση η θερμότητα είναι ίση με Ε.q οπότε η VΑΓ είναι μηδέν.
Διότι:
VAΓ=Ε-Ι.R=E-(4E/4R).R=0
Ανδρέα για να μην παίζουμε με μαθήτριες.
Θέλεις να δείξεις ότι όταν το πεδίο δεν είναι συντηρητικό, δεν έχει νόημα να μιλάμε για διαφορές δυναμικού.
Απάντηση έχεις πάρει και από τις παραπομπές του Άρη (Πανεπιστημιακές παρουσιάσεις) και από άλλους φίλους.
Έβαλα σχήμα με γεννήτρια. Δεν μιλάμε για την τάση που βγάζει;
Στην έξοδο μετασχηματιστή δεν έχουμε τάση;
Στα τρανζίστορ και τις άλλες ηλεκτρονικές διατάξεις είναι συντηρητικά τα πεδία;
Δεν μιλάμε για τάσεις;
Αν θέλεις να πεις να μη λέμε “διαφορά δυναμικού” αλλά “τάση” πες το να καταλάβουμε που πηγαίνει η συζήτηση.