
H μεταλλική ράβδος ΑΓ, μήκους l=1m, ηρεμεί σε επαφή με τους οριζόντιους παράλληλους αγωγούς xx΄ και yy΄, σε απόσταση d=(Αx)=2m. Η ράβδος καθώς και οι παράλληλοι αγωγοί δεν έχουν αντίσταση, ενώ μεταξύ των άκρων x και y συνδέεται αντιστάτης, με αντίσταση R=0,4Ω. Στο χώρο επικρατεί κατακόρυφο ομογενές μαγνητικό πεδίο, μεταβλητής έντασης Β=0,2t (S.Ι.) όπως στο σχήμα (σε κάτοψη).
i) Αν η τριβή ολίσθησης μεταξύ της ράβδου ΑΓ και των παράλληλων αγωγών έχει μέτρο 0,4Ν, για τη χρονική στιγμή t1=1,5s ζητούνται, η ένταση του ρεύματος που διαρρέει το κύκλωμα, καθώς και η δύναμη Laplace που ασκείται στον αγωγό ΑΓ. Ποια η ισχύς της δύναμης αυτής;
ii) Ποια χρονική στιγμή t2 θα αρχίσει ο αγωγός να ολισθαίνει;
iii) Τη χρονική στιγμή t3=4s, ο αγωγός έχει ταχύτητα μέτρου 0,1m/s, έχοντας μετατοπισθεί κατά x=0,2m. Για τη στιγμή αυτή ζητούνται:
α) Να βρεθεί η μαγνητική ροή που διέρχεται από το πλαίσιο ΑxyΓΑ στη θέση αυτή και ο ρυθμός μεταβολής της ροής αυτής, λόγω μεταβολής της έντασης Β του πεδίου.
β) Να υπολογιστεί η συνολική ΗΕΔ στο κύκλωμα ΑxyΓΑ και η ένταση του ρεύματος που το διαρρέει.
Και ένα ερώτημα ΜΟΝΟ για καθηγητές:
iv) Να υπολογιστεί η ΗΕΔ τη στιγμή t3 από το νόμο της επαγωγής και να υπολογιστούν οι ενεργειακές μεταβολές που συμβαίνουν στο κύκλωμα τη στιγμή αυτή;
![]()
Αφιερωμένη στον Παύλο Αλεξόπουλο, αφού η πρόσφατη ανάρτησή του ΕΔΩ, λειτούργησε σαν αφορμή για την παρούσα.
Καλημέρα. Εξαιρετική ανάρτηση Διονύση, σε ευχαριστώ πολύ για την αφιέρωση.
Καλημέρα Διονύση. Εξαιρετική. Ο Παύλος μου φαίνεται άνοιξε ένα σενάριο που έχει πολύ ωραίες συνέχειες. Στο I βλέπουμε ότι η δύναμη Laplace δεν μεταφέρει ενέργεια στο κύκλωμα. Αυτή μεταφέρεται από τις δυναμεις που ασκουνται στα ηλεκτρόνια, από το χρονικά μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο. Στο IV βλέπουμε την παντοδυναμία του νόμου Faraday. Και δεν ειναι μόνο για καθηγητές. Οι μαθητές θετικής ξέρουν παραγώγους.
Καλημέρα Παύλο, καλημέρα Ανδρέα.
Σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Καλημέρα.
Ιδίαιτερο θέμα Διονύση το οποίο το έχεις μεθοδεύσει εξαιρετικά μιας και εδώ ο ρυθμός μεταβολής του Β είναι θετικός ενώ το εμβαδόν A εχει αρνητικό ρυθμό μεταβολής .
Θέλει κατάλληλο “ζύγισμα” για να γίνει η επιλογή της θετικής φοράς ώστε να έχουμε θετικό αποτέλεσμα . Αν λαβουμε ως θετική την αντιωρολογιακή φορά το αποτέλεσμα θα ήταν αρνητικό.
Καλημέρα Διονύση. Εξαιρετική ασκηση. Με αφορμή την πολύ όμορφη και πρωτότυπη ιδέα του Παύλου (Καλημέρα Παύλο), οδηγείς με δεξιοτεχνία τον λύτη βήμα βήμα στα “βαθείά”.
‘Ισως, για τους μαθητές ,στο πρώτο ερώτημα να τους ρωτούσες αρχικά για την φορά του ρεύματος.
Στο ερώτημα για τους καθηγητές θα συμφωνήσω εν μερει( αφορά το επίπεδο των γνώσεων του μαθητή) με τον Ανδρέα. Για τους πολύ καλους μαθητές της θετικής κατεύθυνσης θα είναι και διδακτική η απάντηση για τον τροπο χρήσης των παραγώγων στη Φυσική.
Καλό μεσημέρι Κώστα και Γιώργο.
Σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Κώστα θα μπορούσαμε να έχουμε και αρνητικά αποτελέσματα, αφού το πρόσημο καθορίζεται αυθαίρετα με βάση την καθετη, που εμείς ορίζουμε…
Αρκει να το κάνουμε με συνέπεια και να ξέρουμε τι βρίσκουμε.
Γιώργο, το τελευταίο ερώτημα το έβαλα για καθηγητές, αφού ήθελα να γράψω τις ενεργειακές μεταβολές, όπως τις έχω παραπάνω.
Και η μελέτη κυκλώματος με δύο πηγές, είναι εκτός ύλης, οπότε οι μαθητές δεν θα καταλάβαιναν τι σημαίνει θετικό έργο της δύναμης Laplace, αφού σύμφωνα με το ΙΕΠ, πρέπει να γνωρίζουν μόνο τη μισή αλήθεια, σαν μοναδική…
Καλησπέρα Διονύση. Φοβερή η συνέχεια από την “πάσα” του Παύλου. Πολύ ωραίος ο τρόπος σου να χτίζεις ερωτήματα
Καλό απόγευμα Δημήτρη.
Σε ευχαριστώ για το σχόλιο.
Διονύση, καλημέρα. Αργοπορημένος (ως συνήθως).
Το πετρέλαιο θέρμανσης πήγε 1,50 (+35 λεπτά από την αρχή της επίθεσης των ΗΠΑ στο ΙΡΑΝ και η θερμοκρασία παραμένει χαμηλή, τουλάχιστον τη νύκτα). Οπότε …
Η άσκηση εξαιρετική και πολύ διδακτική για όλους. Τα πρώτα ερωτήματα για τους μαθητές και τα τελευταία για τους υπόλοιπους.
Πάντως τα πρόσημα (ιδιαίτερη προσοχή) που δυσκολεύουν κάπως τα πράγματα μπορούμε (εδώ) να τα αποφύγουμε. Στο πρώτο ερώτημα με Lenz και δεξί χέρι βρίσκουμε ότι το ρεύμα στο κύκλωμα είναι δεξιόστροφο και η ηλεκτρεγερτική δύναμη λόγω μεταβολής του μαγνητικού πεδίου, που απλώνεται σε όλο το κύκλωμα, ομοίως. Αυτό δεν αλλάζει και στη συνέχεια. Όταν ο αγωγός κινείται με το δεξί χέρι βρίσκουμε ότι η παραγόμενη στον κινούμενο αγωγό ηλεκτρεγερτική δύναμη έχει αντίθετη φορά – πολικότητα με την πρώτη. Οπότε επικρατεί η ισχυρότερη, που εδώ είναι η πρώτη (” δίνει τον τόνο στο κύκλωμα¨), δηλ. αυτή που οφείλεται στη μεταβολή της έντασης του μαγνητικού πεδίου.
Καλό μεσημέρι Ντίνο και σσε ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Μετά από ένα κουραστικό πρωινό με εργασίες… κήπου και μια λασποβροχή, που επέβαλε διακοπή, πήγα και από το σούπερ.
Στο βενζινάδικο, φτηνή βενζίνη… Η απλή (95) μόνο 1.99€!!!
Όσον αφορά το (-) στην επεξεργασία, το ξέρω ότι δυσκολεύει ιδιαίτερα, αλλά γι’ αυτό… επιμένω! Αν ένας μαθητής αποφασίσει να ακολουθήσει την οδό… θα διαπιστώσει ότι δεν είναι… ακανθώδης 🙂