by 
Πήραμε ένα χάρτινο κύλινδρο (ένα ρολό..) πάνω στον οποίο τυλίξαμε ένα σύρμα δημιουργώντας ένα σωληνοειδές πηνίο, το οποίο τροφοδοτήσαμε με ρεύμα, με την βοήθεια μιας πηγής ηλεκτρεγερτικής δύναμης Ε, όπως στο σχήμα.
- Να σχεδιάσετε το μαγνητικό πεδίο του παραπάνω σωληνοειδούς.
- Ποιο άκρο του αντιστοιχεί με βόρειο πόλο, το Α ή το Γ;
- Τοποθετούμε μια μικρή μαγνητική βελόνη, πάνω από το πηνίο και την αφήνουμε να ηρεμήσει. Το μαγνητικό πεδίο της Γης θεωρείται αμελητέας έντασης, συγκρινόμενο με το μαγνητικό πεδίο του πειράματός μας. Ποιο από τα παρακάτω σχήματα παριστά τον προσανατολισμό της βελόνης;
- Την ίδια μαγνητική βελόνη, τοποθετούμε στο εσωτερικό του πηνίου μας. Ποιο σχήμα δείχνει τώρα τη θέση της, όταν ισορροπήσει;
ή
Το μαγνητικό πεδίο σωληνοειδούς και η μαγνητική βελόνα
Το μαγνητικό πεδίο σωληνοειδούς και η μαγνητική βελόνα
Η ανάρτηση αφιερώνεται στον Κώστα Ψυλάκο, αφού δικό του σχόλιο, την προκάλεσε…
Εξαιρετικό, Διονύση!
(σε συνδυασμό και των δύο στο ίδιο σχήμα, ένα σωληνοειδές δύο βελόνες εντός και εκτός ταυτόχρονα, τέσσερις πιθανές απαντήσεις, πολύ καλό Β θέμα)
Ως προς το ερωτηματικό νομίζω ότι η φουκαριάρα η βελόνα κανέναν Βόρειο ή Νότιο Πόλο δεν "αντιλαμβάνεται", απλά "σέβεται" τις δυναμκές γραμμές του πεδίου στο οποίο βρέεθηκε
Διονυση Καλημερα και σε ευχαριστω πολυ !
Συμφωνουμε οτι ετσι θα εχουν τα πραγματα οπως ακριβως τα περιγραφεις . Στο σχολιο που ειχα κανει , στο οποιο αναφερεσαι , κανει φανερο οτι δεν ικανη η περιγραφη που κανει το βιβλιο ωστε να μπορεσει καποιος , ενας μαθητης , να βγαλει ακρη .
Το μαγνητικο πεδιο του κυκλικου αγωγου ειναι ομοιο με το μαγνητικο πεδιο μιας μαγνητικης βελονας . Στο μαγνητικο πεδιο του κυκλικου αγωγου εχει οριστει η μαγνητικη ροπη μ ως το γινομενο της εντασης του ρευματος Ι που τον διαρεει επι το εμβαδο της επιφανειας Α . Το Α ειναι το γνωστο διανυσμα . Οταν αυτος βρεθει μεσα σε μαγνητικο πεδιο εντασεως Β θα δεχθει ροπη τ η οποια ειναι τ=μΧΒ Κατι αναλογο συμβαινει και στην μαγνητικη βελονα . Ο διαμηκης αξονας της στον οποιο δινουμε φορα απο τον νοτιο πολο προς τον βορειο (S—->N) αντιστοιχει στο διανυσμα μ που αναφερα πριν . Οταν λοιπον βρεθει μεσα σε μαγνητικο πεδιο θα δεχθει ροπη τ=μΧΒ η οποια θα ευθυγραμμισει τελικα τον αξονα της (S—->N) ωστε να γινει ομορροπος του Β .
Υπαρχει και η λογικη των μαγνητικων ποσοτητων που ειχα αναφερει αλλα ισως ειναι ξεπερασμενη .
Να προσθεσω πως αν τοποθετηθει απο εμας η μαγνητικη βελονα αναποδα απο οτι εχει σχεδιαστει στην αναλυση σου τοτε παλι θα ισορροπει αλλα η ισορροπια αυτη θα ειναι ασταθής .
Βαγγέλη και Κώστα, σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Καλημέρα Διονύση. Καλημέρα σε όλους. Το σχόλιο του Κώστα έγινε αφορμή, να ξεκαθαριστεί το ζήτημα, το οποίο δεν αναλύεται στο βιβλίο.
Διονύση καλησπέρα.
Πολύ καλή η συνέχεια… και καλό ξεκαθαρισμα
Καλημέρα Αποστόλη, καλημέρα Χρήστο.
Σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Καλημέρα Διονύση.
Σχόλιο γεννά ανάρτηση εξαιρετική με στιγμιαίο αιφνιδιασμό της θέσης της βελόνης στο εσωτερικό.
Ανάρτηση γεννά ερώτημα : Γνωρίζουμε ότι στον ραβδόμορφο μαγνήτη ανάμεσα στους δύο πόλους παρατηρείται μια συνεχής μείωση της μαγνητικής δράσης που μηδενίζεται στο μέσον του μαγνήτη. Το σημείο αυτό ονομάζεται ουδέτερη ζώνη.
Λέμε ότι το ρευματοφόρο σωληνοειδές δημιουργεί Μ.Π. που προσομοιάζει το Μ.Π. ραβδόμορφου μαγνήτη.Υπάρχει στο σωληνοειδές ουδέτερη ζώνη ;
καλημέρα σε όλους
έχεις κι΄αυτόν τον Παντελή, ψάχνεται συνέχεια, βρε τα εγγόνια αρχίσανε να πηγαίνουνε νήπιο;
με προβλημάτισε, διότι δεν μου είχε περάσει από το μυαλό…
η γνώμη μου: ναι υπάρχει ουδέτερη ζώνη και στο σωληνοειδές, άρα η ομοιότητα είναι πλήρης
αλλά έξω από το σωληνοειδές, όπως και στον ραβδόμορφο μαγνήτη,
στο εσωτερικό και των δύο το μαγνητικό πεδίο είναι ομογενές και ίδιο παντού,
αλλά αυτό μόνο στο σωληνοειδές μπορεί πειραματικά να φανεί με βοήθεια μαγνητικής βελόνας
στον ραβδόμορφο δεν μπορεί, μπορούμε να βάλουμε μαγνητική βελόνα στο εσωτερικό του;
Απρόσμενο το τελευταίο σχόλιο-ερώτημα!
Καλησπέρα συνάδελφοι.
Παντελή, Βαγγέλη και Γιάννη σας ευχαριστώ για το σχολιασμό.
Θα συμφωνήσω με το Βαγγέλη για την "ουδέτερη ζώνη". Ας δούμε για ποιο πράγμα μιλάμε:
Ένα καρφί μπορεί να κρέμεται αν έρθει σε επαφή με τα άκρα (κοντά στους δυο πόλους), αλλά θα πέσει αν το φέρουμε σε επαφή κοντά στο μέσον του μαγνήτη. Μιλάμε για "εξωτερική" δράση του μαγνήτη. Αν τον κόψουμε όμως στο μέσον, θα πάρουμε δύο νέους μαγνήτες, όπως το ίδιο συμβαίνει αν κόψουμε το πηνίο που έχω παραπάνω δώσει, στη μέση:
Και κάτι επιπλέον για το "απρόσμενο" ερώτημα. Οι δύο "πόλοι" του ηλεκτρομαγνήτη δεν είναι τοπικά συγκεκριμένοι. Στην περιοχή που βάζουμε την μαγνητική βελόνη, μπορούμε να "δούμε" τέτοιον βόρειο πόλο που να ασκεί δύναμη στο νότιο πόλο της βελόνης (όπως στο σχήμα ή αν προτιμάτε, μπορούμε να ασχοληθούμε με μια σπείρα, να την αντιμετωπίσουμε ως κυκλικό αγωγό και να σημειώσουμε άλλους πόλους…
Σημασία έχει ότι η βελόνη βρίσκεται σε μαγνητικό πεδίο και δέχεται δυνάμεις στους δυο της πόλους, με βάση τη φορά των δυναμικών γραμμών του πεδίου.
Καλησπέρα στην παρέα.
…"απρόσμενα"(αλλά με την αιτία της ανάρτησης σου) φαντάστηκα την εικόνα που δίνεις Διονύση με το μαγνήτη και το καρφί εκεί στη μέση του μαγνήτη (ουδέτερη ζώνη) και είπα συμβαίνει το ίδιο και στο ρευματοφόρο πηνίο ;
Εννοείται πως διάβασα τα σχόλια και του Βαγγέλη και δέχομαι την ύπαρξη "ουδέτερης ζώνης και στα πηνία.
Διονύση ομολογώ όμως πως στο σχόλιο σου ,την πρότασή σου κάτω από το σχήμα με το πηνίο (ολόκληρο και μισό) δεν την "πιάνω".
Τώρα να τα πω αλλιώς ,μεταφράζοντας το "ουδέτερη ζώνη" σαν ελάχιστου εύρους περιοχή , αν στο μέσον του μαγνήτη η του πηνίου πλησιάσω μια mini μαγνητική βελόνη, δεν θα δεχθεί την δράση του μαγνήτη ; Το ίδιο θα συμβεί και στο πηνίο ;
Ευχαριστώ τα μάλα
Παντελή στο εξωτερικό του σωληνοειδούς πηνίου, το μαγνητικό πεδίο είναι απολύτως όμοιο με αυτό του ραβδόμορφου μαγνήτη. Δεν υπάρχει καμιά διαφορά. Αν πλησιάσεις πυξίδα στο μέσον του μαγνήτη θα εκτραπεί; Το ίδιο θα συμβεί αν τηην πλησιάσεις και στο μέσον (εξωτερικά) του σωληνοειδούς πηνίου.
Όσον αφορά το τελευταίο που λες, ας το θέσω το ερώτημα αλλιώς.
Η μαγνητική βελόνη μέσα στο σωληνοειδές πηνίο, γιατί να έχει τον προσανατολισμό που έχω γράψει και όχι τον αντίθετο;
Γιατί δηλαδή στο σχήμα
ο βόρειος πόλος της πυξίδας να είναι προς τα δεξιά; Φαίνεται σαν να έλκεται από το βόρειο πόλο του πηνίου.
Συμβαίνει αυτό;
Ευχαριστώ Διονύση.
Ο Βαγγέλης μίλησε για το "σεβασμό της βελόνης στις δ.γ."!
Καλησπέρα Διονύση. Πολύ καλή η ανάρτηση και η συζήτηση που προκάλεσε. Αφού δεν υπάρχουν μαγνητικές ποσότητες πως μπορεί να υπάρχουν πόλοι; Στο Μ.Π. του ευθύγραμμου αγωγού που βρίσκονται; Ο Βαγγέλης νομίζω ότι τα εξήγησε όλα με τον "σεβασμό της βελόνας στις δυναμικές γραμμές". Οι πόλοι καλώς βρίσκονται στα βιβλία για ιστορικούς λόγους, αλλά δεν εξηγούν τον προσανατολισμό της βελόνας στο Μ.Π. ευθύγραμμου αγωγού ή στο εσωτερικό σωληνοειδούς.