web analytics

Μετρώντας την τάση και το ρυθμό μεταβολής της

 

Ο αγωγός ΑΓ έχει, αντίσταση r και ηρεμεί σε επαφή με δύο παράλληλους οριζόντιους στύλους, χωρίς  αντίσταση, ενώ στο χώρο υπάρχει ένα κατακόρυφο ομογενές μαγνητικό πεδίο, έντασης Β, όπως στο σχήμα (κάτοψη). Τα άκρα x και y των δύο στύλων συνδέονται μέσω ενός αντιστάτη R=r.

Σε μια στιγμή t=0 ασκείται στο μέσον του αγωγού ΑΓ μια σταθερή οριζόντια δύναμη  F=6Ν, κάθετη σε αυτόν, με αποτέλεσμα ο αγωγός να επιταχυνθεί προς τα δεξιά. Με την βοήθεια ενός αισθητήρα τάσης, πήραμε το διπλανό διάγραμμα της τάσης στα άκρα του αγωγού ΑΓ σε συνάρτηση με το χρόνο και υπολογίσαμε την αρχική κλίση της καμπύλης 3V/s, καθώς και την κλίση τη στιγμή t1 η οποία έχει μειωθεί στην τιμή 1V/s.

i)  Να βρεθεί η ΗΕΔ από επαγωγή στον αγωγό ΑΓ, τη στιγμή t1.

ii) Να αποδειχθεί ότι η κλίση της καμπύλης V=f(t) είναι ανάλογη της επιτάχυνσης του αγωγού ΑΓ.

iii) Να υπολογιστεί το μέτρο της δύναμης Laplace,  που το μαγνητικό πεδίο ασκεί στον ΑΓ τη στιγμή t1.

iv) Αν τη στιγμή t1 πάψει να ασκείται στον αγωγό η δύναμη F, να βρεθεί ο ρυθμός μεταβολής της τάσης στα άκρα του ΑΓ, αμέσως μετά (για t=t1+).

Η απάντηση με κλικ ΕΔΩ ή και ΕΔΩ.

 

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
6 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Γρηγόρης Χατζής
04/04/2025 1:50 ΜΜ

Γεια σου Διονύση. Πολύ ωραίο θέμα.

Χριστόπουλος Γιώργος

Γειά σου Διονύση. Πολύ όμορφη αλλα μαλλον δυσκολη για μαθητές.
Παρακάτω μια λύση με το ίδιο σκεπτικό και με λίγο διαφορετικές πράξειςcomment image

Παντελεήμων Παπαδάκης
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα Διονύση.
Δημιουργείται αρχικά ένας σχετικός αιφνιδιασμός,
ως προς το πως οι παίδες θα αποδώσουν το ρυθμό dV/dt,
που αφού τα καταφέρουν έτσι ή αλλιώς θα πουν ,
“κοίτα ρε και φοβηθήκαμε”…όμορφα κυλάει !
Εννοείται πως χρειάζονται προπόνηση στη χρήση των εναλλακτικών μαθηματικών εργαλείων.
Καλό Σαββατοκύριακο