by 
Μου το επεσήμανε φίλη στο mail μου.
“Μπορείς να προτείνεις έναν τρόπο επίλυσης της άσκησης 52 του σχολικού;”
Για να την δούμε λοιπόν:
Πώς θα την λύσετε συνάδελφοι;
Επειδή το να μοιράζεσαι πράγματα, είναι καλό για όλους…
Μου το επεσήμανε φίλη στο mail μου.
“Μπορείς να προτείνεις έναν τρόπο επίλυσης της άσκησης 52 του σχολικού;”
Για να την δούμε λοιπόν:
Πώς θα την λύσετε συνάδελφοι;
Να αποδείξετε ότι η επαγωγική ΗΕΔ εμφανίζεται στον κινούμενο αγωγό ΚΛ:
Απόδειξη: Αν η επαγωγική ΗΕΔ εμφανιζόταν στους ακίνητους αγωγούς τότε θα είχαμε επαγωγική ΗΕΔ ακόμη και αν ο ΚΛ ήταν ακίνητος, δηλαδή θα είχαμε επαγωγική ΗΕΔ χωρίς να μεταβάλλεται η μαγνητική ροή, που είναι άτοπο.
Άρα:
Η ΗΕΔ από επαγωγή εμφανίζεται στον κινούμενο αγωγό και έτσι έχει νόημα να μιλάμε για επαγωγική ΗΕΔ στον κινούμενο αγωγό.
Καλησπέρα Διονύση. Έχει κάτι το περίεργο η εκφώνηση;
Δε θα μπορούσαμε α) Να χρησιμοποιήσουμε έτοιμο τον τύπο της σελ. 165 και Ε = Βυl = 4V.
β) Να την κάνουμε τμήμα κλειστού ορθογώνιου κυκλώματος και με το νόμο του Faraday Ε = dΦ/dt = B.dS/dt = … = Bυl = 4V.
Γιάννη και Ανδρέα σας ευχαριστώ για τις απαντήσεις.
Ανδρέα νομίζω ότι το βιβλίο μιλάει για ΗΕΔ σε κύκλωμα και όχι σε κινούμενη ράβδο. Η κινούμενη ράβδος και η δυνάμεις Lorentz δεν μελετώνται!!!
Το ερώτημα δεν έχει να κάνει με το ποια είναι η επιστημονική απάντηση, αλλά ποια είναι η λύση που θα γίνει στην τάξη, στους μαθητές…
Διονύση από το βιβλίο σελ.165
δε φαίνεται κύκλωμα.
Καλησπέρα συνάδελφοι.
Η "νόμιμη" λύση είναι αυτή που υπάρχει στη σελίδα που ανέβασε ο Ανδρέας.
Με την ευκαιρία, ο τύπος Ε = Βυl είναι "νόμιμος" επίσης.
Καλησπέρα Μανώλη. Παρατηρώ ότι η κυρίαρχη άποψη, είναι ότι πρέπει διαρκώς σε κάθε άσκηση με αγωγό, κάθετο στις δυναμικές γραμμές και στην ταχύτητα, να αποδεικνύουν οι μαθητές ότι Ε = Βυl, με τη χρήση του νόμου Faraday.
Από την άλλη στα Ρευστά, δεχόμαστε την εξίσωση Toriccelli, που είναι σε Παράδειγμα. Μου θυμίζει λίγο τη κονσέρβα που έπρεπε να γράφουν όταν χρησιμοποιούσαν το στρεφόμενο.
Αν η ταχύτητα σχηματίζει γωνία με τον αγωγό, τότε όντως το βιβλίο δεν έχει τη σχέση Ε = Βυlημφ και πρέπει να αποδειχτεί, αναγκαστικά με χρήση του πλάγιου παραλληλόγραμμου που σαρώνεται. Αλλά αν ο αγωγός είναι κάθετος στην ταχύτητα και στις δυναμικές γραμμές νομίζω είναι περιττή η απόδειξη.
Ο Νεκτάριος έγραψε πως τα ίδια συζήτούσαμε στο Αιγάλεω.
Δεν καταλήγουμε. Για να είμαι συνεπής με όσα έχω πει για το στρεφόμενο πρέπει να αποδεχθώ την ισχύ της σχέσης.
Το λάδι μηχανής δεν κάνει για τηγανητές πατάτες.
Το βιβλίο αυτό δουλεύει μια χαρά στο σχολείο. Ο καθηγητής κάνει ή όχι ράβδους, βάζει ή όχι ράβδους τον Ιούνιο, διορθώνει ο ίδιος τα γραπτά του, δίνει διευκρινίσεις κ.λ.π.
Σε Πανελλαδικές όμως υπάρχουν τέτοια προβλήματα.
Μην πει κάποιος ότι υπήρχαν Πανελλαδικές και στην Φυσική Γενικής Παιδείας της Β΄.
Δεν έμπαιναν ράβδοι, διότι ήσαν θέματα Πανελλαδικών της επόμενης τάξης, μαζί με τα εναλλασσόμενα, τα συνεχή ρεύματα και τις ταλαντώσεις.
Καλησπέρα συνάδελφοι
Ως προς τη "νομιμότητα", νομίζω ότι ο Μανώλης το ξεκαθαρίζει επιγραμματικά και συμφωνώ.
Έχω ήδη φέρει τα παιδιά σε γνωριμία με τη δύναμη Lorentz, πριν από την Laplace, ώστε η τελευταία να εμφανιστεί ως επακόλουθο της πρώτης, και με απώτερο στόχο να την έχω στη φαρέτρα για την εύρεση της πολικότητας σε κινούμενο ευθύγραμμο αγωγό. Θεωρείτε ότι υπάρχει πρόβλημα με αυτήν την τακτική;
Καλησπέρα
Στηριζόμενος αποκλειστικά στη θεωρία που διδάσκονται τα παιδιά θα μποροώσε κάποιος να υποθέσει ότι η ράβδος κινείται κάθετα πάνω σε παράλληλες σιδηροτροχιές που είναι ενωμένες αγώγιμα στα άκρα τους και με τη βοήθεια του νόμου της επαγωγής να αποδείξει ότι Ε=Βvl. Αλλά το θέμα που πεοκύπτει είναι αυτό στο οποίο αναφέρθηκε ο Διονύσης: Πως αποδεικνύουμε ότι η ΗΕΔ είναι εντοπισμένη στον ευθύγραμμο αγωγό και μόνο; Πως αποδεικνύουμε ότι ο κινούμενος αγωγός ισοδυναμεί με πηγή ΗΕΔ Ε=Blv και εσωτερικής αντίστασης όσο η αντίσταση του αγωγού.
Συνάδελφοι νομίζω ότι εδώ το βιβλίο σελίδα 161 αναφέρεται στην επαγωγική τάση στα άκρα αγωγού
Κρεμάμε έναν ευθύγραμμο αιωρούμενο αγωγό μεταξύ των πόλων
ενός ηλεκτρομαγνήτη κάθετα στις δυναμικές γραμμές.
161 Ηλεκτρομαγνητισμός
Όταν ο ηλεκτρομαγνήτης δε διαρρέεται από ρεύμα, δηλαδή όταν
δεν υπάρχει μαγνητικό πεδίο, βλέπουμε ότι, εκτρέποντας τον ευθύ-
γραμμο αγωγό, αυτός κινείται ελεύθερα και σταματά μετά από αρκε-
τές αιωρήσεις λόγω τριβών.
Αν όμως ο ηλεκτρομαγνήτης διαρρέεται από ρεύμα, δηλαδή υπάρ-
χει μαγνητικό πεδίο, τότε ο αγωγός δεν κινείται ελεύθερα αλλά
«φρενάρει» μέσα στο μαγνητικό πεδίο και σταματά γρήγορα. Αυτό
συμβαίνει, επειδή στις άκρες του κινούμενου αγωγού μέσα στο μα-
γνητικό πεδίο αναπτύσσεται, όπως βλέπουμε, με τη βοήθεια του
βολτόμετρου ηλεκτρεγερτική δύναμη η οποία δημιουργεί στον αγω-
γό ένα ρεύμα τέτοιας φοράς ώστε η δύναμη Laplace που ασκείται σ’
αυτόν να εμποδίζει συνεχώς την κίνηση. Επιβεβαιώνουμε λοιπόν τον
κανόνα του Lenz ότι δηλαδή το επαγωγικό ρεύμα έχει τέτοια φορά
ώστε να αντιτίθεται στην αιτία που το προκαλεί.
Ο κανόνας του Lenz είναι αποτέλεσμα της αρχής διατήρησης της
ενέργειας.
Πως αποδεικνύουμε ότι ο κινούμενος αγωγός ισοδυναμεί με πηγή ΗΕΔ Ε=Blv και εσωτερικής αντίστασης όσο η αντίσταση του αγωγού.
Μια απόδειξη Μανώλη μπορεί να γίνει αν "μιμηθούμε" την απόδειξη που οδηγούσε στην ισοδυναμία πηγής με ιδανική πηγή σε σειρά με την εσωτερική της αντίσταση. Ενεργειακά δηλαδή. Παραλείπεται στην τάξη. Τίθεται ως δόγμα περίπου.
Συνάδελφοι καλησπέρα.
Θα συμφωνήσω με την άποψη του Μανώλη Δρακάκη σχετικά με τη λύση που προτείνεται στη σελίδα 165 του Α τεύχους.
Θεωρώ υπερβολική την απαίτηση να ζητάμε απο τους μαθητές την απόδειξη βασικών τύπων που υπάρχουν στα σχολικά εγχειρίδια και αναφέρονται στην εξεταστέα ύλη . Μια πιο αναλυτική απόδειξη της σχέσης Εεπ=Βul με βάση το νόμο Faraday υπάρχει στην σελίδα 187 του Β΄ τεύχους της οποίας απόσπασμα παραθέτω.
Το απόσπασμα είναι απο τη σελίδα 189 .
ε, χμ, επειδή έχω μια ευθύνη για τη συγγραφή του Α΄ τεύχους και επειδή σ΄αυτόν εδώ τον χώρο “διυλίζετε τον κώνωπα” και επειδή “δεν καθόσαστε στ΄ αυγά σας” και επειδή τα ψάχνετε όλα…
η (μειοψηφίσασα) γνώμη μου τότε, 1999, αλλά και τώρα (δεν αναφέρω σελίδες, διότι δεν διαθέτω το τεύχος Α, έχω το παλιό ολοκληρο της Β΄ Γενικής)
“στρατηγική επίλυσης προβλημάτων” παραδειίγματα 6 και 8
πρόκειται για μικρή, καλοπροαίρετη “απάτη”
στο παράδειγμα 6 φαίνεται να αποδεικνύεται η σχέση Βυl, πράγμα που είνα δυνατό μόνο μετά από γνώση δύναμης Lorenz, ενώ πρόκειται για αναστροφή δεδομένου και συμπεράσματος, με δεδομένο το Bυl (και με ανύπαρκτη ροή από ανύπαρκτη επιφάνεια) γίνεται μια κάποια “απόδειξη” της σχέσης Faraday
αντίστοιχα στο παράδειγμα 8 “αποδεινύεται” η σχέση Βωl^2/2 με χρήση σχέσης Faraday (με ανύπαρκτη ροή από ανύπαρκτη επιφάνεια) ενώ πρόκειται για υποπερίπτωση της Βυl (όποιος θέλει ρίχνει και μια ματιά εδώ)
(όσον αφορά στην άσκηση 52, προφανώς η λύση γίνειται με Βυl, αφού αυτό “απεδείχθη” στο παράδειγμα 6…)