by 
Ένας κυκλικός αγωγός ακτίνας α=0,25m και αντίστασης R=0,5Ω κινείται κατακόρυφα με σταθερή ταχύτητα υ=0,5m/s και τη στιγμή t=0 αρχίζει να μπαίνει σε ένα ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β=2Τ κάθετα στις δυναμικές γραμμές όπως στο σχήμα. Αν η είσοδος γίνεται πάντα με σταθερή ταχύτητα, με την επίδραση κατάλληλης κατακόρυφης δύναμης, ζητούνται:
i) Η μαγνητική ροή που διέρχεται από το πλαίσιο τη χρονική στιγμή t1, που στο πεδίο έχει μόλις εισέλθει το κέντρο Ο του κυκλικού αγωγού, θεωρώντας την κάθετη στο επίπεδο του κυκλικού αγωγού, ίδιας κατεύθυνσης με τις δυναμικές γραμμές του πεδίου.
ii) Ο ρυθμός μεταβολής της μαγνητικής ροής, καθώς και η ένταση του ρεύματος, (κατά απόλυτο τιμή), η οποία τη στιγμή t1 διαρρέει τον κυκλικό αγωγό. Ποια είναι η φορά της έντασης αυτής;
iii) Η ισχύς της δύναμης Laplace που ασκείται στον κυκλικό αγωγό από το μαγνητικό πεδίο τη στιγμή t1.
iv) 
Δίνεται η γραφική παράσταση της έντασης του ρεύματος (κατά απόλυτο τιμή), που διαρρέει τον αγωγό, σε συνάρτηση με το χρόνο.
α) Ποια είναι η μέγιστη ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον κυκλικό αγωγό και ποια στιγμή αυτή μηδενίζεται; (Μας ενδιαφέρει μόνο η είσοδος στο πεδίο).
β) Να αποδείξετε ότι τη στιγμή t2=0,2s η ένταση του ρεύματος γίνεται ίση με 0,8Α, για πρώτη φορά.
γ) Ποια επόμενη χρονική στιγμή t3 η ένταση του ρεύματος ξαναγίνεται 0,8Α.
Επί το ορθον
Διονύση, γιατί κατακόρυφα και όχι οριζόντια σε λείο μονωτικό δάπεδο;
Προσωπικά θα ζήταγα και το εμβαδόν που περικλείεται από την καμπύλη i=f(t)
Προσωπικά μου άρεσε
Πάντα με προβλημάτιζε το εξής:
Όταν το υποθετικό πλαίσιο ΑΜΒΑ κινείται μέσα στο ομογενές ΜΠ η ροή που διέρχεται από την επιφάνειά του είναι σταθερή, οπότε συνολικά στο πλαίσιο Εεπ=0 και Εεπ(ΑΜΒ)=Εεπ(ΑΒ).
Όταν όμως ο κυκλικός αγωγός εισέρχεται στο ΜΠ το πλαίσιο ΑΜΒΑ υπάρχει μόνο μία στιγμή και την επόμενη δεν υπάρχει.
Είναι αποδεκτό να λέμε πως η ροή από την επιφάνειά του είναι σταθερή ώστε μετά να καταλήγουμε πως Εεπ(ΑΜΒ)=Εεπ(ΑΒ);;;
Ρώτησα το “εργαλείο” και μου απάντησε
Καλημέρα Θοδωρή.
Σε ευχαριστώ για το ψάξιμο με το “εργαλείο”, όπως λες!
Την αναλυτική μου θέση είχα εκφράσει στην ανάρτηση του Παντελή. Έχω γράψει:
“Η ΗΕΔ που ψάχνουμε είναι στιγμιαία. Δεν μας ενδιαφέρει μια επόμενη χρονική στιγμή αν θα είναι αυτή που υπολογίζουμε ή αν θα αλλάξει. Έτσι αν κλείσουμε τον αγωγό τυχαίου σχήματος με ευθύγραμμο αγωγό και σχηματίσουμε ένα πλαίσιο, ψάχνουμε την ΗΕΔ, αν φανταστούμε ότι αυτό το κλειστό πλαίσιο κινείται εσαεί μέσα στο ομογενές μαγνητικό πεδίο. Τι θα συνέβαινε; Η ολική ΗΕΔ θα ήταν συνεχώς μηδενική, οπότε μηδενική είναι και τη στιγμή που ας την ονομάσω “του κλεισίματος”!”
και παρακάτω:
“Όποιο και να είναι το πλαίσιο που θα δεχτούμε, όποια ροή και αν λάβουμε υπόψη, ΗΕΔ αναπτύσσεται στο τόξο ΑΓΔ, το οποίο κινείται σε Μ.Π. Και η στιγμιαία ΗΕΔ είναι αυτή που αναπτύσσεται σε αυτό το ορισμένο μήκος τόξου, λόγω κίνησης και ανάπτυξης στοιχειώδους ΗΕΔ σε κάθε τμήμα του ίση με dE=Bds υ συνα.
Η μαγνητική ροή είναι καλή και άγια, αλλά δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι έχουμε κίνηση αγωγού και άρα ΗΕΔ!”
Οπότε ψηφiζω… εργαλείο!
Όσον αφορά γιατί έβαλα το πλαίσιο να κινείται κατακόρυφα και όχι σε μονωτικό λείο οριζόντιο επίπεδο, το έκανα για δύο λόγους.
Ο πρώτος γιατί είναι πολύ πιο φυσιολογικό και εύκολο να εισάγεις το κατακόρυφο πλαίσιο που έχεις κρεμάσει με νήμα στο πεδίο όπως στο σχήμα, παρά να κατασκευάσεις την δεύτερη επιλογή.
Ο δεύτερος λόγος ήταν ότι είχα σκοπό να εμπλέξω δυνάμεις και ενέργειες και θα “έπαιζα” με το βάρος. Αυτός ο λόγος βέβαια, στην πορεία εξέλιπεν, αφού πέσανε πολλά και αποφάσισα να μην το επιβαρύνω περισσότερο…
Καλημέρα σε όλους. Από την εποχή των Δεσμών που διδάσκαμε το παράδειγμα του αγωγού σχήματος S ,που κινείται κάθετα στις δ.γ. μαγνητικού πεδίου , σχεδόν πάντα χρησιμοποιώ ,στον τυπο της ΗΕΔ επαγωγής, για το μήκος L ,την καθετη προβολή του ανοικτού τμηματος του αγωγου στην διευθυνση της ταχύτητας. Τον ρυθμό της μεταβολής της ροής τον χρησιμοποιώ ελάχιστα (βασικά σε κλειστο αγωγο που κινειται σε μαγνητικο πεδίο- που είναι μηδέν) και γενικά μονο παραδειγματικά για να φανει η μεγαλύτερη δυσκολία της χρήσης του όπως στην αναρτηση που έκανα στο αντίστοιχο πρόβλημα του Παντελή.
Όσο για το.. ¨εργαλείο (παρόλο που το χρησιμοποιώ ελάχιστα) είναι χρήσιμο αν και κάνει λάθη ποτε ποτε. Όμως όταν το διορθωσεις αντιδρά πολύ σωστά!
Καλημερα Διονύση και σε ολη την παρεα. Τι ωραια που ητανε οταν πηγαιναμε στις βιβλιοθηκες,οπου ητανε κατι σαν ναοί βρισκαμε βιβλια και papers,τα κουβαλαγαμε σε δοσεις μεχρι καποιο ντεσκ,και ψαχναμε αυτο που θελουμε να βρουμε,και κατοπιν βγαζαμε τις απαραιτητες φωτοτυπιες,Εκει μπορει να πετυχαιναμε και καποιο συναδελφο απο αλλο εργαστηριο ή τομέα και καναμε μια μικρη συζητηση απο την οποια μπορει να γεννιοτανε και καποια ιδέα. Δεν υπηρχε ουτε Α.Ι.ουτε τζι πι τι, ουτε τετοια,αλλα πιο παλια ουτε καν ιντερνετ. Δεν λεω οτι τοτε ητανε καλυτερα,αφου δουλεια μιας ημερας τωρα την κανεις σε μια ωρα,απλως ειμαι ρομαντικος.Παρεπιπτοντως δε εχω χρησιμοποιησει ποτε το “εργαλειο”. Χρησιμοποιω ολα τα βιβλια και περιοδικα του πλανητη,που με ενα κουμπακι τωρα ειναι ανοιγμενα μπροστα σου και επισης το κεφάλι μου.Ολιγον ασχετα αυτα που γραφω,συμπαθάτε με.
Σχετικα με την παρουσα αναρτηση,(και την προηγουμενη του Παντελή) φυσικα και ειναι ωραια και ενδιαφερουσα αλλα τετοια δεν χρειαζονται στο Λυκειο ουτε για τις εξετασεις.Συζηταμε μια εβδομαδα αν ο στιγμιαιος χαρακτηρας της ΗΕΔ,επιτρεπει να δημιουργεις μια κλειστη καμπυλη για να βγαλεις τον συνηθισμενο τυπο μπουλ.Δεν σνομπαρω την συζητηση,ειναι χρησιμη αλλα οχι για το σχολείο.Ειναι μονο για Φόρουμ.
Και η προηγουμενη αναρτηση του Παντελη εχει ενδιαφερον,απο την οποια μου αρεσε πολυ ο υπολογισμος του Γιωργου Χριστοπουλου,μεσω του ρυθμου μεταβολης του εμβαδου της τομης των δυο κυκλων,οπου εκατσα και εκανα ολες τις πραξεις του.
Ενδιαφερον εχει ο υπολογισμος του εμβαδου αυτης της τομης συναρτησει της ακτινας και της αποστασεως των κεντρων,τον οποιο εκανα,(δεν ειναι πολυ δυσκολος) αλλα δεν τον ανεβασα διοτι ειναι σκετη Γεωμετρια και μαλλον δεν ενδιαφερει και πολλούς.
Καλό μεσημέρι Γιώργο και Κωνσταντίνε.
Σας ευχαριστώ για το σχολιασμό και την κατάθεση της γνώμης σας.
Καλημέρα παιδιά.
Το κλείσιμο του αγωγού είναι εξαιρετική τεχνική.
Πολύτιμη ιδίως σε 3D προβλήματα.
Βέβαια αυτά δεν είναι θέματα για Εξετάσεις αλλά….