Γιατί μας ενδιαφέρει Πώς από τον κανόνα του Lenz προκύπτει το (-) στον τύπο ;

Στο Σχήμα φαίνεται ένα κύκλωμα που περιλαμβάνει πηγή Ε, μεταγωγό Δ, αντιστάτη R και πηνίο L. Αρχικά τοποθετούμε το μεταγωγό Δ στη θέση Α. Όταν το ρεύμα σταθεροποιηθεί μεταφέρουμε το μεταγωγό στη θέση Β.
Από το νόμο του Faraday για την ΗΕΔ από αυτεπαγωγή προκύπτει: . Η πολικότητά της μέσα σε ένα κύκλωμα δίνεται από τον κανόνα του Lenz.
Από αυτά τα δύο χαρακτηριστικά της ΗΕΔ από αυτεπαγωγή να αποδείξετε ότι όταν ο μεταγωγός βρίσκεται στη θέση Α ή Β ισχύει:
.
Η απάντηση υπάρχει εδώ: Το αρνητικό πρόσημο της ΗΕΔ από αυτεπαγωγή – Πρότυπα Θέματα Φυσικής
Ο τίτλος της ανάρτησης προέρχεται από σχόλιο του ακάματου μαχητή, καθηγητή Φυσικής Βαγγέλη Κουντούρη, που υπάρχει εδώ: Το αναθεματισμένο (-).
![]()
Μετέφερα στην παρούσα ανάρτηση το παρακάτω σχόλιο του Βαγγέλη Κουντούρη που υπάρχει εδώ, επειδή σχετίζεται άμεσα με την παρούσα ανάρτηση.
καλημέρα σε όλους
προφανώς συμφωνώ, Ανδρέα με την πρόταση “Όταν χρησιμοποιούμε την απόλυτη τιμή της ΗΕΔ από αυτεπαγωγή, πρέπει να λάβουμε υπόψη μας τον κανόνα του Lenz για τον προσδιορισμό της πολικότητά της.”
και εξακολουθώ να πρεσβεύω ότι η Εεπ είναι απόλυτη τιμή, μέτρο, πάντα θετική,
εν γνώσει μου ότι “χάνω” και από το επίσημο σχολικό βιβλίο και από την πλειοψηφία των συναδέλφων,
δεν μπορώ να αποδεχθώ ότι ένα υπαρκτό φυσικό μέγεθος “χρωστάει”,
το “-”, κατά την άποψή μου, υπενθυμίζει κάτι, εν προκειμένω τον κανόνα Lenz και την πολικότητα, και λειτουργεί μαθηματικίστικα
(αν π.χ. πάω στο Σ-Μ με 100 ευρώ και ξοδέψω 70 ευρώ, βρίσκω με την πράξη 100-70 ότι μου απέμειναν 30 ευρώ, τα 70 ευρώ που ξόδεψα δεν είναι -70 ευρώ, είναι 70 ευρώ, το “-” είναι σύμβολο της μαθηματικίστικης πράξης όχι του ποσού)
και μια επισήμανση για το αναθεματισμένο “-”, από σχόλιό μου σε άλλη ανάρτηση:
“ένα σώμα ισορροπεί πάνω σε οριζόντιο επίπεδο,
αν το βάρος του σώματος είναι π.χ. Β=10Ν τότε και η αντίδραση του δαπέδου είναι Ν=10Ν
εδώ δεν λέμε ότι το βάρος είναι Β=-10Ν, αφού έχει φορά στον αρνητικό ημιάξονα, και η αντίδραση Ν=+10Ν, αφού έχει φορά στον θετικό ημιάξονα
και πολύ σωστά κάνουμε
διότι αντί για πρόσημα λέμε προς τα κάτω και προς τα πάνω
διότι Φυσική διδάσκουμε”
Βαγγέλη καλημέρα.
Όπως αποδεικνύεται στην Απάντηση της παρούσας ανάρτησης, μπορούμε ισοδύναμα να χρησιμοποιούμε την αλγεβρική τιμή της ΗΕΔ από επαγωγή ή την απόλυτη τιμή της. Στην πρώτη περίπτωση η πολικότητα της ΗΕΔ προκύπτει άμεσα από το πρόσημο της ΗΕΔ ενώ στη δεύτερη περίπτωση είναι απαραίτητος ο κανόνας του Lenz.
Εμπειρικά προκύπτει επίσης ότι σε σύνθετες καταστάσεις η χρήση της αλγεβρικής τιμής είναι πιο βολική. Για παράδειγμα στην περίπτωση της εναλλασσόμενης τάσης η αλγεβρική προσέγγιση υπερτερεί σαφώς έναντι της προσέγγισης μέσω της απόλυτης τιμής και του Lenz.
Το ίδιο συμβαίνει και στη μελέτη της κίνησης ενός σώματος: Όταν η κατεύθυνση της κίνησης δεν μεταβάλλεται, η απόλυτη τιμή της ταχύτητας είναι αρκετή. Όταν η κατεύθυνση της κίνησης μεταβάλλεται, όπως συμβαίνει στην ΑΑΤ, η χρήση της αλγεβρικής τιμής της ταχύτητας υπερτερεί σημαντικά.
Ας συνεισφέρω και εγώ στη συζήτηση περί του «αναθεματισμένου» (-) στη Φυσική. Θα αναφέρω το παράδειγμα της β-διάσπασης του κοβαλτίου (Co-60). Ο πυρήνας του κοβαλτίου μετατρέπεται σε Ni-60. Σε ειδικές πειραματικές συνθήκες (βλέπε πείραμα της Wu, 1956), οι πυρήνες του κοβαλτίου έχουν τοποθετηθεί σε ισχυρό μαγνητικό πεδίο και ευθυγραμμίζονται τα σπιν τους. Υπό αυτές τις συνθήκες παρατηρείται ότι στη β-διάσπαση του Co τα ηλεκτρόνια δεν εκπέμπονται το ίδιο συχνά προς όλες τις κατευθύνσεις. Συγκεκριμένα, παρουσιάζουν μια σαφή προτίμηση προς τη μία κατεύθυνση κατά μήκος του άξονα του μαγνητικού πεδίου. Αυτό το φαινόμενο αποτελεί ένδειξη παραβίασης της συμμετρίας της πάρυτι στη β-διάσπαση (parity violation symmetry).
Το παράδειγμα αυτό δείχνει πως στη φύση η κατεύθυνση και το πρόσημο ενός μεγέθους έχει πραγματικό και μετρήσιμο ΦΥΣΙΚΟ ΝΟΗΜΑ. Επομένως η προτίμηση στην κατεύθυνση εκπομπής των ηλεκτρονίων δεν μπορεί να περιγραφεί σωστά αν θεωρήσουμε ότι “όλα τα μεγέθη είναι πάντα θετικά”.