by 
Η δύναμη Laplace, που ασκείται σε ρευματοφόρο αγωγό, προέρχεται από τη δύναμη η οποία ασκείται στα κινούμενα ηλεκτρικά φορτία του ρευματοφόρου αγωγού.
Αυτή η δύναμη είναι συνεχώς κάθετη στην ταχύτητα (δηλαδή στη μετατόπιση) των ηλεκτρικών φορτίων.
Γιατί η δύναμη Laplace εκτελεί έργο;
Καλησπέρα Ανδρέα.
Πρόσθεσα σχήμα για τη δύναμη που είναι κάθετη στην ταχύτητα και δεν παράγει έργο…
Τα υπόλοιπα… επί της οθόνης
Καλησπέρα κ. Ανδρέα
Κατά την κίνηση των ηλεκτρονίων εντός μεταλλικού αγωγού ασκούνται σε αυτά επιμέρους δυνάμεις Lorentz οφειλόμενες στο μαγνητικό πεδίο που βρίσκεται ο αγωγός. Η φορά κίνησης των ηλεκτρονίων είναι παράλληλη με τον αγωγό και συνεπώς η συνισταμένη των δυνάμεων Lorentz θα είναι κάθετη σε αυτόν. Αυτό σε κάθε περίπτωση έπεται έργο της δύναμης αυτής είτε ο αγωγός παραμένει ακίνητος με την επίδραση δύναμης είτε κινείται.
Δηλαδη οι δυνάμεις Lorentz είναι κάθετες στη κίνηση των υποατομικών σωματιδίων εντός του αγωγού αλλά η συνισταμένη τους προσδίδει στην κίνηση ολοκλήρου του αγωγού έργο αφού σχηματίζει γωνία μηδενικών μοιρών με την κίνηση (μπορεί και 180)
Αν κατάλαβα σωστά την ερώτηση……
Καλησπέρα Σπύρο. Γράφεις:
"Αυτό σε κάθε περίπτωση έπεται έργο της δύναμης αυτής είτε ο αγωγός παραμένει ακίνητος με την επίδραση δύναμης είτε κινείται. "
Δηλαδή αν ο αγωγός είναι ακίνητος, παράγεται έργο από τη δύναμη Laplace;
Με συγχωρείτε, φυσικά και όχι.
Λαθος ταχύτητας…….
Πιο απλά: Σε περίπτωση που κινείται ο αγωγός τα ηλεκτρόνια εκτελούν συνθέτη κίνηση και άρα τα υπόλοιπα κατανοητά για τον λόγο που του έργο δεν είναι μηδενικό…..
Καλησπέρα παιδιά.
Ανδρέα παράγεται έργο αν ο αγωγός δεν κινείται κάθετα στην διεύθυνση της δύναμιης.
Μερικές σκέψεις:
Οι δυνάμεις Λόρεντζ συγκεντρώνουν ηλεκτρόνια προς μία μεριά του (έστω πρισματικού) αγωγού.
Δημιουργείται ηλεκτρικό πεδίο που σταματά την κίνηση. Ο αγωγός ασκεί προς τα πάνω δυνάμεις στα ηλεκτρόνια.
Δέχεται προς τα κάτω δυνάμεις, η συνισταμένη των οποίων είναι η δύναμη Λαπλάς. Έχουν σχεδιασθεί αυτές με μπλε χρώμα.
Γιάννη, στο σχήμα σου δεν φαίνεται πώς έχεις βάλει τον αγωγό να κινείται…
Και αυτές οι μπλε γραμμούλες, μάλλον δεν καταλαβαίνω πώς προέκυψαν…
Σπύρο αναφέρεις:
«Δηλαδη οι δυνάμεις Lorentz είναι κάθετες στη κίνηση των υποατομικών σωματιδίων εντός του αγωγού αλλά η συνισταμένη τους προσδίδει στην κίνηση ολοκλήρου του αγωγού έργο αφού σχηματίζει γωνία μηδενικών μοιρών με την κίνηση (μπορεί και 180) .»
Δεν καταλαβαίνω πώς η συνισταμένη των δυνάμεων Lorentz που ασκούνται στα υποατομικά σωματίδια προσδίδουν στην κίνηση του αγωγού έργο.
Γιάννη,
αν καταλαβαίνω καλά από την απάντησή σου έργο δεν εκτελείται από τη δύναμη Laplace αλλά από την ηλεκτροστατική δύναμη που ασκείται από τα κινούμενα φορτία στα ιόντα του πλέγματος. Και αυτή η δύναμη να είναι αριθμητικά ίση με τη δύναμη Laplace. Αυτό έχω υποψιαστεί και εγώ αλλά νομίζω ότι θέλει ανάλυση.
Αφού η συνισταμένη των Λόρενς είναι κάθετη στον αγωγό, θα προκαλέσει (πιθανόν) μεταφορική κίνηση του αγωγού. Ο αγωγός δηλαδή θα αποκτήσει μια ταχύτητα προς κάποια κατεύθυνση και κατά συνέπεια και τα ηλεκτρόνια εντός του αγωγού θα αποκτήσουν ταχύτητες τέτοιας φοράς. Όμως ταυτόχρονα κινούνται και κατά μήκος του αγωγού άρα εκτελούν συνθέτη κίνηση. Για αυτό παράγεται έργο από τις δυνάμεις Lorentz τελικά αφού κάθε ηλεκτρόνιο έχει και μια ταχύτητα κάθετη σε αυτή που κινείται εντός του αγωγού.
Φυσικά θέλει ανάλυση. Προχειρολογώ τώρα.
Ας δούμε το μηχανικό ανάλογο:
Κάθε μπαλάκι-ηλεκτρόνιο δέχεται δύναμη Λόρεντζ. Η σανίδα το κρατάει πάνω της ασκώντας του την Ν, ίσου μέτρου.
Η σανίδα δέχεται την -Ν, αντίδραση της Ν.
Γιάννη, το πρόβλημα είναι η αλληλεπίδραση μεταξύ του αγωγού και των ηλεκτρονίων;
Ας πάρουμε το σύστημα "κρυσταλλικό πλέγμα-ελεύθερα ηλεκτρόνια" για να μην χαθούμε στις δράσεις -αντιδράσεις…
Διονύση το πλέγμα σκέφτομαι και εγώ. Ή έστω το σύστημα πλέγμα-ηλεκτρόνια-πεδίο.
Αν μαζευτούν ηλεκτρόνια σε μια μεριά σκέφτομαι ότι θα έλξουν το πλέγμα προς την ίδια μεριά.
Οι δυνάμεις που δέχεται το πλέγμα δεν είναι αντιδράσεις των δυνάμεων που ασκεί στο νέφος των ηλεκτρονίων;
Δηλαδή το πλέγμα δεν δέχεται δύναμη όταν έχουμε ισοκατανομή ηλεκτρονίων.
Όταν αυτά ανισοκατανέμονται το πλέγμα δέχεται δύναμη.
Δεν συμφωνώ Γιάννη. Το μοντέλο σου μπορεί να ερμηνεύει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ ηλεκτρονίων- πλέγματος, αλλά όχι τις δυνάμεις Laplace.
Ο Σπύρος το έγραψε παραπάνω…
Κάνω ένα σχήμα και επιστρέφω.
Σπύρο,
νομίζω ότι όπως κι αν κινούνται τα ηλεκτρόνια, η δύναμη Lorentz είναι κάθετη στην ταχύτητά τους και δεν εκτελεί έργο.
Επίσης η δύναμη Λαπλάς υπάρχει είτε κινείται ο αγωγός, είτε όχι.
Πως θα ερμηνεύσουμε την δύναμη Λαπλας σε ακίνητο αγωγό;