by 
- Σε λείο οριζόντιο επίπεδο ηρεμεί ένας ραβδόμορφος μαγνήτης, ο κατά μήκος άξονας του οποίου κατευθύνεται σε σημείο Ο του επιπέδου, από το οποίο διέρχεται ένας κατακόρυφος ευθύγραμμος αγωγός μεγάλου μήκους, όπως στο σχήμα. Αν διοχετεύσουμε ρεύμα με φορά προς τα πάνω στον αγωγό, τότε:
i) Ο βόρειος πόλος του μαγνήτη, θα δεχτεί την δύναμη:
α) F1 με κατεύθυνση προς το Ο. β) Την F2, γ) F3
όπου οι F2 και F3 είναι κάθετες στην F1.
ii) Τι πρόκειται να κάνει ο μαγνήτης;
α) Θα πλησιάσει τον αγωγό
β) Θα απομακρυνθεί από τον αγωγό.
γ) Θα περιστραφεί γύρω από κατακόρυφο άξονα που θα περνά από το κέντρο μάζας του.
δ) Θα εκτελέσει σύνθετη κίνηση.
Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
Διαβάστε τη συνέχεια…
ή
Γεια σου Διονύση.
Έτσι για να φανεί η δράση του Μ.Π αγωγών σε ένα …"υπόθεμά" του. Ιδιαίτερης αξίας η περίπτωση 1)
Παρατηρώ ότι για τους ευθύγραμμους αγωγούς δηλώνεις σαν χαρακτηριστικό το …"μεγάλου μήκους" , εχεις κάποιο λόγο να αποφεύγεις το απείρου μήκους (με τη γνωστή ερμηνεία …μεγάλο μήκος σε σχέση με την απόσταση που ψάχνουμε την Β)
Να είσαι καλά
Διονύση, πάλι «κέντησες» διευκρινίζοντας ζωτικά σημεία της συμπεριφοράς μαγνήτη εντός μαγνητικού πεδίο.
Πρέπει να διευκρινιστεί στους μαθητές ότι η δύναμη (από ΜΠ) σε μαγνήτη έχει τη διεύθυνση του μαγνητικού πεδίου, ενώ σε ρευματοφόρο αγωγό (ή κινούμενο φορτίο) είναι πλάγια. Σε κάποιο πανεπιστημιακό βιβλίο (αν θυμάμαι καλά στο Young) επειδή συμβαίνει το δεύτερο (η δύναμη να μην έχει τη διεύθυνση του Β, όπως συμβαίνει με το ΗΠ και φορτίο) έχει καταργήσει τον όρο «δυναμική» γραμμή για το ΜΠ.
Να είσαι καλά.
Πολύ καλή!
Πολύ καλή Διονύση, άριστο Β θέμα, μπράβο!
(καλά και τα δύο σχέδια είναι η "χαρά" του δεξιόστροφου κοχλία, βιδώνει στο πρώτο σχέδιο, βιδώνει και στο δεύτερο, εκεί εγώ…)
Διονύση πολύ καλά και τα δυο παραδείγματα σου . Υπάρχει μια διαφορά μεταξύ τους . Στο πρώτο γνωρίζουμε την μορφή των μαγνητικών γραμμών προφανώς και την κατεύθυνση του Β ενώ στο δεύτερο έχουμε ότι και στο πρώτο συν το που βρίσκονται οι πόλοι του πεδίου (κυκλικός αγωγός) . Αναρωτιέμαι λοιπόν πως θα σχεδιαστούν οι δυνάμεις στο πρώτο παράδειγμα με ποια αιτιολογία ;
Μπορούμε να κάνουμε χρήση μαγνητικών ποσοτήτων ;
F(n) = Β * m(n) ( ομόρροπο του Β ) και F(s) = – B * m(s) ( αντίρροπο του Β )
m(n) = βορειά μαγνητική ποσότητα , m(s) = νοτιά μαγνητική ποσότητα
Καλό μεσημέρι συνάδελφοι.
Παντελή, Ντίνο, Γιάννη, Βαγγέλη και Κώστα, σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Η αλήθεια είναι, ότι έχω την άποψη, για μια πολύ κακή απόδοση από το σχολικό, του μαγνητικού πεδίου του κυκλικού αγωγού.
Τα μαγνητικά πεδία του ευθύγραμμου και του κυκλικού αγωγού, έχουν μια τεράστια διαφορά.
Μαγνητικό δίπολο είναι το μαγνητικό πεδίο του κυκλικού αγωγού και αυτό δεν αναδεικνύεται…
Κώστα, θα μπορούσαμε να έχουμε διδάξει τις ποσότητες μαγνητισμού, αλλά … δεν υπάρχουν στην ύλη.
Έτσι πρέπει να περιοριστούμε σε αυτά που έχουμε. Στην εισαγωγή ορίζουμε τις δυναμικές γραμμές με βάση το προσανατολισμό της μαγνητικής βελόνας. Έτσι πρέπει με βάση το πείραμα να ερμηνευθεί η εξάσκηση δυνάμεων σε ένα ραβδόμορφο μαγνήτη (μια μαγνητική βελόνα), στους δυο πόλους του, όταν βρεθεί σε μαγνητικό πεδίο, ανεξάρτητα από την πηγή του πεδίου, μόνο με βάση την φορά των δυναμικών γραμμών…
Καλησπέρα Διονύση. Εξαιρετική ανάρτηση, που αποσαφηνίζει τη διαφορά των δύο πεδίων. Είναι σημαντικό κατά τη διδασκαλία του μαγνητικού πεδίου κυκλικού ρευματοφόρου, να μην μένει κανείς στον άξονά του, αλλά να επισημαίνει ότι πρόκειται για δίπολο.
Το παραπανω ειναι απο το σχολικο βιβλιο . Αναρωτιεμαι αν η τελευταια προταση ειναι ικανη για να σχεδιασει καποιος το Β . Ο αξονας της βελονας… εννοει τον διαμηκη αξονα ομως οι πολοι της μαγνητικης βελονας ποια τελικη τοποθετηση θα εχουν ; Δεν υπαρχει κανενα σχετικο σχημα που να το δειχνει αυτο !
Για να γινω ακομα πιο σαφης θα πω το εξης . Εχουμε το μαγνητικο πεδιο ενος σωληνοειδους ποια η τοποθετηση της μαγνητικης βελονας στον εξωτερικο χωρο του σωληνοειδους και ποια η τοποθετηση της στον εσωτερικο χωρο του;
καλό μεσημέρι σε όλους
τα ερωτήματά σου, Κώστα, επιβεβαιώνουν την αναγκαιότητα πραγματοποίησης σχετικών πειραμάτων που δείχνουν "κατά πού" κινείται κάθε πόλος της μαγνητικής βελόνας
ως Πειραματικός χαίρομαι γι αυτό, αλλά και λυπάμαι ταυτόχρονα, διότι πολλοί εν ενεργεία συνάδελφοι δεν δείχνουν καν τη μαγνητική βελόνα,
το έχω ξαναγράψει, ποιος, με ποιες γνώσεις και με ποια στήριξη αξιολογεί ποιον; αυτό είναι το μεγάλο πρόβλημα…
Καλησπέρα Αποστόλη και ευχαριστώ.
Κώστα, με υποχρεώνεις να γράψω κάτι ακόμη, πάνω στο θέμα που θέτεις.
Λίγη αναμονή…
Εξαιρετική Διονύση απο όλες τις απόψεις!!!
Συμφωνώ με όλους για τη διδακτική αξία και την άρτια αιτιολόγηση
Δύο παρατηρήσεις Διονύση
1) Η σύνθετη κίνηση εμπλουτίζεται με περισσότερες εφαρμογές πέρα της κύλισης.
Εγώ θα πρόσθετα ότι το μήκος του ραβδόμορφου μαγνήτη είναι ίσο με την
απόσταση του αριστερού άκρου από το Ο
2) Η δεύτερη προσέγγιση στο ίδιο θέμα είναι πάντα πληρέστερη εννοιολογικά
Αναφέρομαι στα δεύτερα ερωτήματα των δύο αναρτήσεων
Και ένας προβληματισμός
Σε ένα ανάλογο ποιοτικό θέμα, σε γραπτό που η αιτιολόγηση γίνεται με βάση την ελκτική δύναμη
μόνο στο βόρειο πόλο, θεωρείται πλήρης;
Εξαιρετική Διονύση. Οι μαθητές βέβαια ακόμα δεν έχουν διδαχτεί ροπή και σύνθετη κίνηση, αλλά ακόμα και τώρα μπορούν να δουν τη διαφορά στη συμπεριφορά του μαγνήτη μέσα στα δυο πεδία.
Έχω την εντύπωση ότι ο μαγνήτης στο Μ.Π. του κυκλικού θα εκτελέσει ταλάντωση(αμείωτη), αφού μόλις το μέσον του περάσει από το κέντρο του κυκλικού αγωγού επιβραδύνεται και θα σταματήσει…
Καλή απλές και καθαρές απαντήσεις , αλλά θέλει να συμπληρώσεις και τη συμπεριφορά του μαγνήτη στο πεδίο του πηνίου όπως άφησες να εννοηθεί.
Καλησπέρα Διονυση, για την κλάση μας ( αποστρατοι) να πούμε καλο χειμώνα για τους μάχιμους συναδέλφους καλή σχολική χρονιά .
Αυτά που θα γράψω δες τα ως παράδειγμα πώς μία καλή άσκηση μπορεί να λειτουργήσει με πολλούς και διάφορους τρόπους σε διαφορετικούς αναγνώστες, όπως μια καλή ταινία.
Από τα παρακάτω λοιπόν γίνεται σαφές ότι, μόλις την διαβασα, σκέφτηκα άλλους στόχους διδακτικούς για την άσκηση.
Αν ήμουν σε τάξη λοιπόν θα την " έκλεβα" ως πολύ καλή για να μάθει ο μαθητής.
α) στην πρώτη περίπτωση να αντιμετωπίζει την συμπεριφορά ενός μαγνητικού διπόλου σε ανομοιογενές ΜΠ. Εδώ θα μπορούσε να εμπλουτιστεί το ερώτημα με το: εξεταστε τις περιπτώσεις όπου το υλικο του διπόλου να είναι παραμαγνητικό (σιδηρομαγνητικο) ή διαμαγνητικο.
β) Στο δεύτερο ερώτημα για να γίνει πιο σαφές ότι αυτά αφορούν μόνο θέση οπου το κέντρο της βελόνας βρίσκεται μόνο στον άξονα του κυκλικου αγωγού θα μπορούσε να μπει το ερώτημα αν δεν συμβαίνει αυτό ποια θα ήταν ή συμπεριφορά της βελόνας (όμοιο με το πρώτο ερώτημα). Έτσι θα βοηθηθεί να εμπεδώσει τις λεπτομέρειες του ΜΠ του κυκλικου αγωγού, και κατ' επέκταση του ΜΠ μόνιμου μαγνήτη (εξω από το σωμα του).
Υ.Σ. "Ο ευθύγραμμος αγωγός, δεν είναι μαγνητικό δίπολο και δεν έλκει (ούτε απωθεί) ένα μαγνήτη… " Νομίζω ή φράση θέλει συμπλήρωση. Αφού αποδεικνύεται στο Α) ερώτημα οτι αναγκάζει τον μαγνήτη να κινηθεί και μάλιστα να κάνει συνθετη κίνηση.