by 
Για το κύκλωμα του σχήματος δίνονται Ε = 12 V και r = 1 Ω, R = 3 Ω, το σωληνοειδές είναι κατασκευασμένο από ομογενές και ισοπαχές σύρμα και έχει συντελεστή αυτεπαγωγής L = 0,01 H. Τη χρονική στιγμή t = 0 κλείνουμε το διακόπτη και κάποια στιγμή t1 η ένδειξη του ιδανικού αμπερομέτρου είναι i1 = 1 A ενώ ο ρυθμός μεταβολής της έντασης του ρεύματος στο κύκλωμα είναι di/dt = 600 A/s.
α. να υπολογίσετε την απόλυτη τιμή της Η.Ε.Δ. από αυτεπαγωγή που αναπτύσσεται στο σωληνοειδές τη στιγμή t1 και να εξηγήσετε την πολικότητά της
β. να εξετάσετε αν το σωληνοειδές είναι ιδανικό
γ. να υπολογίσετε τη χρονική στιγμή t1:
i. τις διαφορές δυναμικού VAΓ και VΓΔ
ii. το ρυθμό αποθήκευσης ενέργειας στο μαγνητικό πεδίο του σωληνοειδούς και την ισχύ που δαπανά το σωληνοειδές
Στο αρχικό κύκλωμα, κόβουμε το σωληνοειδές σε δύο ίσα τμήματα, συνδέουμε το ένα από αυτά στο κύκλωμα και κλείνουμε το διακόπτη.
δ. να υπολογίσετε τη μέγιστη ενέργεια μαγνητικού πεδίου που θα αποθηκευτεί στο νέο σωληνοειδές.
Η λύση σε word
και σε pdf
Γειά σου Αποστόλη πολύ ωραία άσκηση με το ερώτημα δ και τον υπολογισμό του νέου συντελεστή αυτεπαγωγής να έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον.
Γεια σου Παύλο και σε ευχαριστώ.
Καλησπέρα σε όλους.
Αποστόλη ωραία άσκηση και σε ευχαριστούμε πολύ για την προσφορά!
Καλημέρα Βασίλη και σε ευχαριστώ.
Αποστόλη καλησπέρα.
Πολύ ωραία άσκηση. Τι γεγονός ότι το πηνίο δεν είναι ιδανικό διαφοροποιεί τα πράγματα. Η τάση αυτεπαγωγής δεν ταυτίζεται με την τάση στα άκρα ΓΔ και μάλιστα τη στιγμή που δίνεις δρώντας σαν καταναλωτής έχει μικρότερη τιμή απο την τάση ΓΔ. Νομίζω το φυσικό νόημα αυτού και μόνο αξίζει κάποιος να ασχοληθεί
πολύ καλή είναι, Αποστόλη, και με μη “καθαρό” πηνίο, αλλά επειδή είμαι της γραμμής Μαρίνου δύο μικρές ενστάσεις
α. θα συνέχιζα τη σχέση E-ir-iR-Eαυτ-iRΣ=0 (δεν μπορώ να βάλλω το απόλυτο) και θα την έλυνα ως προς RΣ, RΣ=(E-ir-iR-Eαυτ)/i, θα έκανα αντικατάσταση με τις μονάδες των μεγεθών (διότι θα μπορούσε κάποιες να ήταν σε διαφορετικά συστήματα και να ήθελαν μετατροπή) και πράξεις μετά
β. το πηνίο δεν δαπανά ισχύ κατά την αποκατάσταση, διότι δεν διαθέτει ενέργεια
η πηγή δαπανά ενέργεια, κάποια που προσφέρει στο πηνίο όπου ένα τμήμα της αποταμιεύεται σ΄ αυτό και το υπόλοιπο γίνεται θερμότητα στην εσωτερική του αντίσταση
Αποστόλη ευχαριστούμε, έλλειπε το μη “ιδανικό” πηνίο…
Απόλυτα εντός πλαισίου
Διαβάζω:
“γ. να υπολογίσετε τη χρονική στιγμή t1″
χωρίς να δω την άνω και κάτω τελεία….
Σκέφτομαι: “Το αφεντικό τρελάθηκε….”
Καλησπέρα παιδιά και ευχαριστώ για τα σχόλια.
Βαγγέλη δεν είναι σωστό να λέμε ότι η πηγή προσφέρει ενέργεια στο κύκλωμα (που τη βρήκε από κάπου αλλού φυσικά), η οποία δαπανάται από τα στοιχεία του κυκλώματος και μετατρέπεται σε άλλες μορφές; Έχεις κάποια εναλλακτική διατύπωση στο ερώτημα;
Θοδωρή με ξέρεις τόσα χρόνια, παίζω πάντα εντός πλαισίου…
μα, αυτήν την έκφραση, που γράφεις τώρα, έχω, Αποστόλη, αυτήν έγραψα και πριν
άλλο η έκφραση “δαπανά το…”, και άλλο η “δαπανάται στο…”
η πρώτη σημαίνει, Ενεργητική φωνή, ότι δαπανά, διαθέτει την ενέργεια ο δαπανών και η δεύτερη, Παθητική φωνή, ότι αυτήν την προσφέρει κάποιος άλλος
στην περίπτωσή μας η πηγή προσφέρει, δαπανά, ενέργεια στο πηνίο, τμήμα της οποίας αποταμιεύεται σ΄ αυτό ως ενέργεια μαγνητικού πεδίου και το υπόλοιπο μετατρέπεται, έστω δαπανάται, στην εσωτερική του αντίσταση σε θερμότητα,
το πηνίο δεν δαπανά ενέργεια, διότι δεν έχει, η πηγή του την προσφέρει
ίσως λεπτομέρειες, αλλά αυτή είναι η γνώμη μου
Καλησπέρα Αποστόλη. Πολύ καλή και προσεγμένη στη διατύπωση.
Τα ερωτήματα σχετικά με την ισχύ του πηνίου θέλουν προσοχή στη διατύπωση και αντίστοιχη προσοχή από τους μαθητές στην απάντηση.
Ισχύς που προσφέρει το πηνίο στο κύκλωμα: -6W
Iσχύς που καταναλώνει ή αποθηκεύει (όπως γράφεις εσύ) το πηνίο: +6W
Επίσης, το πρόσημο της ΗΕΔ αυτεπαγωγής είναι πάντα αντίθετο της διαφοράς δυναμικού στα άκρα του, καθώς κινούμαστε κατά τη φορά του ρεύματος.
Καλό χαρταετό!
Γεια σου Ανδρέα και σε ευχαριστώ. Καλά κούλουμα.