web analytics

Το πλαίσιο σε μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο

Ένα τετράγωνο μεταλλικό πλαίσιο ΑΓΔΖ πλευράς α=0,1m, με αντίσταση R=0,4Ω, συγκρατείται στο εσωτερικό ενός σωληνοειδούς που διαρρέεται από ρεύμα. Στο παρακάτω σχήμα βλέπουμε μια κυκλική τομή του ομογενούς μαγνητικού πεδίου του σωληνοειδούς και το πλαίσιο, με το κέντρο του τετραγώνου να ταυτίζεται με το κέντρο Ο του κύκλου, ενώ η κάθετη στο πλαίσιο έχει την κατεύθυνση των  δυναμικών γραμμών. Στο παρακάτω διάγραμμα βλέπουμε πώς μεταβάλλεται η ένταση του μαγνητικού πεδίου, σε συνάρτηση με τον χρόνο

  1. Να βρεθεί η μέση ΗΕΔ που αναπτύσσεται στο πλαίσιο από 0-0,2s.
  2. Να υπολογιστεί η στιγμιαία ΗΕΔ στο πλαίσιο τη στιγμή t1=0,15s, καθώς και η ένταση του ρεύματος που το διαρρέει.
  3. Να βρεθεί η δύναμη Laplace (μέτρο και κατεύθυνση) που ασκείται στην πλευρά ΑΓ του πλαισίου, καθώς και η ροπή της ως προς το κέντρο Ο  του τετραγώνου, την παραπάνω χρονική στιγμή. Ποια η αντίστοιχη στιγμιαία ισχύς της δύναμης αυτής.
  4. jklΑν τη στιγμή tο =0 αρχίζαμε να περιστρέφουμε το πλαίσιο, γύρω από τον άξονα y, ο οποίος συνδέει τα μέσα των πλευρών ΑΓ και ΖΔ με γωνιακή ταχύτητα, όπως στο σχήμα, μέτρου ω=100rαd/s, να υπολογιστούν τη στιγμή t2=(π/200)s, η δύναμη Laplace που ασκείται στην πλευρά ΑΖ, η ροπή της, ως προς το κέντρο Ο του τετραγώνου, καθώς και η ισχύς της.
Η απάντηση με κλικ ΕΔΩ ή και ΕΔΩ.

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
6 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Χριστόπουλος Γιώργος

Καλημέρα Διονύση. Καταπληκτική!
Νομίζω στο ερώτημα (III) το Β είναι !Τ και στο ερώτημα (iv) το Ι=5Α και αυτό επηρεαζει τα υπόλοιπα.

Ανδρέας Ριζόπουλος
Αρχισυντάκτης

Καλησπέρα Διονύση. Κατάφερες να συνδυάσεις την επαγωγή σε ακίνητο πλαίσιο με την επαγωγή σε στρεφόμενο. Το τελευταίο ερώτημα θέλει ιδιαίτερη προσοχή γιατί πρέπει να το φανταστεί ο μαθητής στο χώρο.
Μόλις την είδα περίμενα και το ερώτημα:
Στο ακίνητο πλαίσιο, τη χρονική στιγμή t = 0,15s να υπολογιστεί η διαφορά δυναμικού VΑΓ…
Κάτι αντίστοιχο – σχετικό και με την μακροσκελή συζήτηση ΕΔΩ στην ανάρτηση του Γρηγόρη – είχα γράψει τον καιρό της Τηλεκπαίδευσης.
Διαφορές δυναμικού σε ένα ακίνητο τετράγωνο πλαίσιο

Κωνσταντίνος (Ντίνος) Σαράμπαλης

Διονύση, καλησπέρα από το κιτρινισμένο, λόγω λασποβροχής, Δερβένι.

Όμορφη άσκηση και ειδικά στις λεπτομέρειές της.

Βλέπω ότι επιμένεις στη μέση τιμή της ηλεκτρεγερτικής δύναμης. Αν θυμάμαι καλά, για μέση τιμή μεταβαλλόμενου μεγέθους, έχουμε αναφερθεί στην ταχύτητα (Α τάξη) και ηλεκτρεγερτική δύναμη (Γ τάξη). Για να μη δημιουργούνται συγχύσεις ή απορίες, μήπως πρέπει να διδαχτεί (ίσως δουλειά των μαθηματικών) ως ξεχωριστή έννοια για κάθε συναντούμενο, μεταβαλλόμενο ή όχι, μέγεθος. Κάποτε που ρωτούσα τους μαθητές ποια είναι η μέση τιμή μιας ημιτονοειδώς μεταβαλλόμενης ηλεκτρεγερτικής δύναμης σε χρόνο μιας περιόδου, απαντούσαν σχετικά εύκολα λόγω συμμετρίας θετικών και αρνητικών τιμών. Αν η ερώτηση ήταν σε μισή περίοδο τότε σκοτείνιαζαν.

Να είσαι καλά να προσφέρεις.

Τελευταία διόρθωση1 έτος πριν από Κωνσταντίνος (Ντίνος) Σαράμπαλης
Αρης Αλεβίζος
Αρχισυντάκτης
24/04/2024 3:23 ΜΜ

Καλημέρα σε όλους.
Αντρέα κοίταξε τις δυο παλιές σου δουλειές και μία που βρήκα και συγκεκριμένα την διαφορά δυναμικού και αν πρέπει ή όχι να πάρουμε υπόψη τις Εεπ.
Ισχυρίζεται, νομίζω σωστά, ότι
“Ισχύει ο νόμος του Faraday, όχι όμως ο κανόνας του Κirchhoff, διότι το ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργεί το μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο, στο εσωτερικό των αγωγών του κυκλώματος δεν είναι συντηρητικό.”
Όπως έχει αναλύσει ο Διονύσης έχουμε στο συγκεκριμένο κύκλωμα και το ηλεκτροχωριστικό πεδίο που δεν είναι συντηρητικό και το δευτερογενές πεδίο που είναι συντηρητικό.

https://ylikonet.gr/2021/10/23/%cf%84%ce%b9-%ce%bc%ce%b5%cf%84%cf%81%ce%ac%ce%b5%ce%b9-%cf%84%ce%bf-%ce%b2%ce%bf%ce%bb%cf%84%cf%8c%ce%bc%ce%b5%cf%84%cf%81%ce%bf/

https://drive.google.com/file/d/1iNgq5_Qt8of0GUtTCUxDuauOn_tkJU7Z/view

https://multiplicate53.rssing.com/chan-23672534/all_p1.html