by 
Πανελλαδικές 2025, Φυσική: Παράλειψη δεδομένου στο Ερώτημα Γ2
Στην εκφώνηση αναφέρεται:
Διατηρώντας την ένταση του μαγνητικού πεδίου σταθερή και ίση με Β = 0,5 Τ,
αρχίζουμε να περιστρέφουμε το πλαίσιο γύρω από τον άξονα περιστροφής
του. Όταν το πλαίσιο αποκτήσει σταθερή γωνιακή ταχύτητα ω = 50∙π rad/s,
κλείνουμε τον διακόπτη (δ1).
Γ2. Να υπολογίσετε τη θερμότητα Q που εκλύεται στον αγωγό ΚΛ σε μια
πλήρη περιστροφή του πλαισίου.
Στην Ενότητα “5.14 Αυτεπαγωγή”, του σχολικού βιβλίου αναφέρεται: Ηλεκτρεγερτική δύναμη επαγωγικής προέλευσης δημιουργείται σε κάθε κύκλωμα στο οποίο μεταβάλλεται η ένταση του ρεύματος, συνήθως όμως τη μελετάμε στα πηνία, γιατί εκεί το φαινόμενο είναι εντονότερο. Το φαινόμενο ονομάζεται αυτεπαγωγή.
Στο Ερώτημα Γ2 ο διακόπτης δ1 είναι κλειστός. Άρα το πλαίσιο μαζί με τον αγωγό ΚΛ αποτελούν κλειστό κύκλωμα στο οποίο μεταβάλλεται η ένταση του ρεύματος (το ρεύμα είναι εναλλασσόμενο). Συνεπώς σύμφωνα με όσα αναφέρει το βιβλίο δημιουργείται ΗΕΔ από αυτεπαγωγή. Μάλιστα επειδή το πλαίσιο έχει τη μορφή πηνίου (με ορθογώνιες σπείρες), σύμφωνα με όσα αναφέρει το σχολικό βιβλίο, το φαινόμενο της αυτεπαγωγής είναι εντονότερο. Άρα στο κύκλωμα δεν υπάρχει μόνο ΗΕΔ από επαγωγή, που δημιουργείται από το περιστρεφόμενο πλαίσιο, αλλά και ΗΕΔ από αυτεπαγωγή. Για τον προσδιορισμό του ρεύματος λοιπόν πρέπει να προσδιορίσουμε και την ΗΕΔ από αυτεπαγωγή. Για τον προσδιορισμό της ωστόσο χρειάζεται ολοκληρωτικός λογισμός.
Αυτή η ασάφεια θα μπορούσε να αποφευχθεί, αν στις παραδοχές που αναφέρονται στο τέλος του Θέματος Γ, υπήρχε επιπλέον η φράση: Να μη λάβετε υπόψη σας φαινόμενα αυτεπαγωγής που συμβαίνουν στο κύκλωμα. Με αυτό τον τρόπο η εκφώνηση θα ήταν συνεπής με όσα δηλώνονται στη Ενότητα 5.14 του σχολικού βιβλίου.
Σχετικό Θέμα υπάρχει εδώ: Πότε ισχύει ο νόμος του Ohm στο εναλλασσόμενο ρεύμα; – Πρότυπα Θέματα Φυσικής
Απαντώ και εδώ:
Γιάννη πώς υπολόγισες το συνετελεστή αυτεπαγωγής;
Από το σάιτ αυτό:
Πληκτρολόγησα διαστάσεις στο κάτω μέρος της σελίδας και το έβγαλε αυτόματα.
Μετά πολλαπλασίασα με το 100 (πλήθος σπειρών).
Άρα θα ήταν έγκυρη η παραδοχή: “Να μη λάβετε υπόψη σας φαινόμενα αυτεπαγωγής που συμβαίνουν στο κύκλωμα.” και συγχρόνως θα υπήρχε συνέπεια με ό,τι γράφει το σχολικό βιβλίο.
Γιάννη ΝΑΙ ΑΛΛΑ … Αν το τραβήξουμε στα άκρα ούτε ότι πρέπει να θεωρήσουμε την θερμοκρασία περίπου σταθερή γράφτηκε ούτε ότι πρέπει να θεωρηθεί αμελητέα η εκπομπή ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας 🙂
Μπορούν οι μαθητές να εκτιμήσουν τον συντελεστή αυτεπαγωγής πλαισίου ; ή μήπως έχουν διδαχθεί την επαγωγική εμπέδηδη Lω ;
Ρωτάω.
Εντάξει υπάρχει μια αναφορά για αυτεπαγωγή σε κάθε κύκλωμα αλλά ούτε αντι-ηλεκτρεγερτική δύναμη πηγής διδάσκουμε τα τελεταία 40 χρόνια ούτε επαγωγική εμπέδηδη σε εναλλασσόμενο,ούτε…ούτε …
Η Γνώμη μου :
Εντάξει ίσως να βοηθούσε κάποιους πολύ καλόυς να αναφερόταν στην εκφώνηση ότι φαινόμενα αυτεπαγωγής θεωρούνται αμελητέα. Αλλά ίσως να μπέρδευε και τους μαθητές που έχουν μάθει να σκέφτονται απλά με βάση αυτά που τους προπονήσαμε να σκέφτονται .
Τελικά υπάρχει πρόταση από κάποιον για εκπαιδευτικό μετασχηματισμό της ύλης του Λυκείου σε κάθε διδασκόμενο φυσικό μοντέλο να διδάσκουμε και την διερεύνηση των προϋποθέσεων- προσεγγίσεων εφαρμογής του μοντέλου.;
Σκέψου για παράδειγμα στην οριζόντια βολή να μην τονίσουμε ότι η αντίσταση του αέρα να θεωρηθεί αμελητέα. Πρέπει οι μαθητές να έχουν διδαχθεί πως ελέγχουν και να εκτιμούν αν η αντίσταση του αέρα είναι αμελητέα ; Νομίζω πως για όλους είναι εκτός παραγματικότητας τέτοιες απαιτήσεις.
Αμφιβάλλω στο 3ο ή 4ο έτος του Πανεπιστημίου αν είχα την κριτική σκέψη που απαιτεί αυτός ο έλεγχος σε διάφορα μοντέλα φυσικής περιγραφής.
Διδάσκουμε αποσπασμτικά μερικά μοντέλα φυσικής περιγραφής με ελάχιστες αναφορές για τα όρια εφαρμογής του μοντέλου χωρίς επεξηγήσεις για τον έλεγχο των προϋποθέσεων και των προσεγγίσεων. Αυτά μπορούν να είναι για συζήτηση μεταξύ μας στο φόρουμ και μακριά από τον χώρο και τον χρόνο των Εξετάσεων.
Αυτή είναι η γνώμη μου.
Τότε Ανδρέα θα αρχίσουμε να λέμε στις εκφωνήσεις ότι τα καλώδια σύνδεσης έχουν αμελητέο συντελεστή αυτεπαγωγής!!
Ναι Μήτσο θα τους μπέρδευε χωρίς λόγο.
Δημήτρη,
ακριβώς επειδή οι μαθητές δεν μπορούν να υπολογίσουν το συντελεστή αυτεπαγωγής για τετράγωνο πλαίσιο αλλά στο βιβλίο τους αναφέρεται ότι υπάρχει αυτεπαγωγή, θα πρέπει να είχε αναφερθεί να μην τη λάβουν υπόψη τους. Αναρωτιέμαι αν ο παρών πανεπιστημιακός έθεσε τέτοιο ζήτημα στους υπόλοιπους εισηγητές καθηγητές Λυκείου.
Ανδρέα καλησπέρα!
Πιστεύεις εσύ ότι αν ρωτήσουμε όχι 100 αλλά όλους τους μαθητές για το αν τους μπέρδεψε να πούνε ότι δεν μπορούσα να κάνω υπολογισμό γιατί δεν μου δινε το συντελεστή αυτεπαγωγής των συρμάτων;
Αν είναι έτσι θα έπρεπε να γράφουμε ένα κατεβατό με παραδοχές για το μοντέλο που διδάσκονται-εξετάζονται.
Νομίζω ότι διυλίζουμε τον κώνωπα!
Οι μαθητές διδάσκονται ότι: “Ηλεκτρεγερτική δύναμη επαγωγικής προέλευσης δημιουργείται σε κάθε κύκλωμα στο οποίο μεταβάλλεται η ένταση του ρεύματος, συνήθως όμως τη μελετάμε στα πηνία, γιατί εκεί το φαινόμενο είναι εντονότερο. Το φαινόμενο ονομάζεται αυτεπαγωγή.”
Αν θέλουμε να μη λάβουν υπόψη τους αυτό το οποίο τους διδάξαμε, θα πρέπει να δώσουμε κατάλληλη διευκρίνιση.
Αυτή η διευκρίνηση δεν δίνεται για να καλυφθεί η περίπτωση της αυτεπαγωγής των αγωγών(!) ή οποιαδήποτε άλλη εξεζητημένη περίπτωση αλλά για να καλυφθεί η περίπτωση του φαινομένου της αυτεπαγωγής στο πηνίο της γεννήτριας. (Βέβαια με αυτή τη διευκρίνιση καλύπτεται και η περίπτωση της αυτεπαγωγής των αγωγών.)
Αν αυτή η διευκρίνιση μπέρδευε τη συντριπτική πλειονότητα των υποψήφιων, αυτό θα σήμαινε ότι συγκεκριμένοι υποψήφιοι δεν θα είχαν αντιληφθεί το ρόλο της αυτεπαγωγής, όπως αναφέρεται στο απόσπασμα από το σχολικό βιβλίο, που παρέθεσα. Αντιθέτως η απουσία της διευκρίνισης θα μπέρδευε τους ελάχιστους μαθητές που θα είχαν κατανοήσει το σχετικό απόσπασμα. Ποια απόφαση πρέπει να πάρει ο εξεταστής; Να θυσιάσει την πλειονότητα της άγνοιας ή τη μειονότητα της γνώσης;
Ανδρέα καλημέρα!
Καλά τα λέμε εδώ για να έχουμε κάτι να κουβεντιάζουμε, αλλά με πόσες πληροφορίες να βομβαρδίσουμε τα παιδιά στο τέλος μιας άσκησης; Θέλουμε να χάσουν την μπάλα;
Προφανώς και δεν πρέπει να θυσιάσουμε τους καλούς για χάρη των πολλών, αλλά αυτοί οι άριστοι μαθητές, νομίζω καταλαβαίνουν ότι προφανώς αμελούμε φαινόμενα που έχουν αμελητέα σημασία στο μοντέλο που μελετάμε.
Θα πρέπει δηλαδή να λέμε π.χ. σε μία κρούση ότι “αγνοήστε απώλειες ενέργειας λόγω κρότου”;
Και κάτι τελευταίο στο σχολείο στα διαγωνίσματα που βάζεις, τα λες όλα αυτά;
Δεν έχουμε δει κάποιο δείγμα.
Βασίλη καλημέρα.
Συγκρίνουμε ανόμοια πράγματα: Ενώ είμαστε υποχρεωμένοι να διδάξουμε ότι: “Ηλεκτρεγερτική δύναμη επαγωγικής προέλευσης δημιουργείται σε κάθε κύκλωμα στο οποίο μεταβάλλεται η ένταση του ρεύματος“, διότι αναφέρεται στο σχολικό βιβλίο, δεν ισχύει το ίδιο για την ενέργεια που χάνεται μέσω κρότου. Άρα σε περίπτωση που θέλουμε οι μαθητές να μη λάβουν υπόψη τους αυτό που άμεσα αναφέρεται στο βιβλίο τους, θα πρέπει να το διευκρινίσουμε.
Όσα θέματα δημοσιεύω κατά κανόνα έχουν προέλθει από συζητήσεις με τους μαθητές μου, ιδιαιτέρως στο πλαίσιο της εξέτασής τους στη διδακτέα ύλη. Και τους είμαι ευγνώμων για επισημάνσεις τους, που συνήθως οι διδάσκοντες τις προσπερνούν.
Το θέμα που συζητάμε προήλθε από ερώτημα μαθητή: Όταν σε ένα κύκλωμα με μεταβαλλόμενο ρεύμα, και μάλιστα με πηνίο, υπάρχει αυτεπαγωγή, όπως λέει το βιβλίο, γιατί δεν υπάρχει αυτεπαγωγή στη γεννήτρια εναλλασσόμενου ρεύματος;
Μάλιστα επιβραβεύω γενναιόδωρα αυτού τους είδους ενστάσεις. Βεβαίως κάθε φορά επισημαίνω με έμφαση τι από όλα αυτά είναι πιθανόν να αντιμετωπίσουν στις εξετάσεις.
Ποιο είναι το όφελος από μια τέτοια συζήτηση; Ο μαθητής εξασκεί τις γνώσεις του σε συνδυαστικά θέματα έξω από τα καθιερωμένα θέματα των εξετάσεων. Ποιο είναι το αρνητικό μιας τέτοιας συζήτησης; Δύο λιγότερες ασκήσεις από τις καθιερωμένες.