Σάββατο, 9 Απριλίου 2011

ΗΕΔ από αυτεπαγωγή και τάσεις.

Δίνεται το κύκλωμα του σχήματος όπου Ε=50V, r=2Ω, R=2Ω, R1=7Ω, L=0,6 Η. Σε μια στιγμή t0=0 φέρνουμε το μεταγωγό (διακόπτης δύο θέσεων) στη θέση Κ, οπότε το κύκλωμα αρχίζει να διαρρέεται από ρεύμα η ένταση του οποίου φτάνει σε σταθερή τιμή Ι=10 Α.

i)    Πόση είναι η μέγιστη ΗΕΔ από αυτεπαγωγή (κατ’ απόλυτο τιμή) που αναπτύσσεται στο πηνίο;
ii)  Κάποια στιγμή t1 το κύκλωμα διαρρέεται από ρεύμα έντασης i1=4 Α. Για τη στιγμή αυτή να βρεθούν:
α)  Η ηλεκτρεγερτική δύναμη από αυτεπαγωγή που αναπτύσσεται στο πηνίο και ο ρυθμός αύξησης της έντασης του ρεύματος που διαρρέει το κύκλωμα.
β)  Η τάση ΒΓ, η ισχύς του πηνίου και ο ρυθμός με τον οποίο αυξάνεται η ενέργεια του πηνίου.
iii)  Αφού σταθεροποιηθεί το ρεύμα που διαρρέει το πηνίο, κάποια στιγμή t2 φέρνουμε ακαριαία  το μεταγωγό στη θέση Λ, χωρίς να ξεσπάσει σπινθήρας.
α)  Πόση είναι η μέγιστη ΗΕΔ από αυτεπαγωγή που αναπτύσσεται στο πηνίο, μετά τη στιγμή t2;
β)  Για τη στιγμή που το πηνίο διαρρέεται από ρεύμα έντασης i2=4 Α, να βρεθούν η τάση στα άκρα του πηνίου και ο ρυθμός μεταβολής της ενέργειας του μαγνητικού πεδίου του πηνίου.
Αλλά και σε Word:




8 σχόλια:

Ανώνυμος είπε...

θα ήθελα να σας ρωτήσω κάτι πάνω στην Η.Ε.Δ. όταν λέμε ότι εμφανίζεται γενικά Η.Ε.Δ εννοούμε ότι όντως συγκεντρώνονται αντίθετα φορτία στα άκρα του αγωγού; Δηλαδή στα άκρα ενός πηνίου μέσα από το οποίο αλλάζει η ροή Φ στα άκρα του έχουμε συσσώρευση φορτίων; Και σε ένα κυκλικό αγωγό τι σημαίνει ότι δημιουργείται Εεπ; Ευχαριστώ πολύ.

Διονύσης Μάργαρης είπε...

Ίχι δεν συσσωρεύονται φορτία πουθενα. Η ΗΕΦ δεν είναι εντοπισμένη με δύο πόλους, όπως σε μια "πραγματική" πηγή.
Απλά στο κύκλωμα εμφανίζεται η αιτία που θέτει σε κίνηση τα φορτία και εμφανίζεται ηλεκτρικό ρεύμα.

Ανώνυμος είπε...

Πάνω σε αυτό να ρωτήσω τι ισχύει στη περίπτωση του ευθύγραμμου αγωγού που κινείται μεταφορικά μέσα σε Ο.Μ.Π και δημιουργείται κλειστό κύκλωμα; Εκεί υπάρχει όντως συσώρρευση φορτίων τα οποία προκαλούν τη κίνηση των υπολοίπων; Και κάτι ακόμα. Στη φόρτιση με επαφή μεταξύ ενός φορτισμένου αγωγού και ενός αφόρτιστου μετά την επαφή το φορτίο μοιράζεται εξίσου στα δύο σώματα; Εαν δεν συμβαίνει αυτό τότε μήπως ξέρετε ποιο είναι το κριτήριο; Ευχαριστώ πολύ.

Διονύσης Μάργαρης είπε...

Όχι δεν υπάρχει καμιά συσσώρευση φορτίων. Τα κινούμενα φορτία δέχονται δύναμη από το μαγνητικό πεδίο και εμφανίζεται ρεύμα.
Όχι δεν μοιράζεται εξίσου.
Έχεις ένα ντεπόζιτο με νερό και ένα ποτήρι. Αν συνδεθούν με ένα λάστιχο, τι θα γίνει; Θα μεταφερθεί νερό στο ποτήρι, μέχρι το νερό να φτάσει στο ίδιο ύψος.
Εδώ τα δυο σώματα θα αποκτήσουν το ίδιο δυναμικό.
Και πώς θα καθοριστεί το δυναμικό;
Με βάση τη χωρητικότητα του αγωγού.

Ανώνυμος είπε...

Και στην αποδειξη του τύπου Εεπ=Βυl που μιλάμε για συσώρευση των e στο ένα άκρο και αντιστοιχη συσσωρευση θετικού φορτιου στο άλλο δεν ισχυει; Η συμβαινει για ελαχιστο χρόνο ;

Ανώνυμος είπε...

Συσσωρεύονται φορτια στα ακρα του αγωγού όταν είναι ανοιχτό το κύκλωμα και όταν υπάρξει ρεύμα κινούνται όλα; Ρωτάω γιατί στα παιδιά λέμε ότι τα ηλεκτρόνια συγκεντρώνονται στο ένα άκρο λόγω της δύναμης Lorentz. Είναι λάθος κ.Μάργαρη;

Ανώνυμος είπε...

Ηθελα να επανελθω στο ερωτημα μου κ.Μαργαρη . Ισως να σας κουρασα αλλά κοιταζοντας τη βιβλιογραφια ειμαι σε συγχυση. Σε ενα κυκλικο αγωγο π.χ που εμφανιζεται Εεπ σιγουρα δεν υπαρχει συσσωρευση φορτιων.Ρωταω για τη περιπτωση του ευθυγραμμου που ειτε κινειται ευθυγραμμα ειτε εκτελει περιστροφικη.Λεμε οτι μαζευονται τα πλην στη μια πλευρα και στην αλλη τα συν. Γιατι είναι λάθος; Ευχαριστω. Περιμενω με ανυπομονησια το σχολιο σας.

Διονύσης Μάργαρης είπε...

Αγαπητέ φίλε.
Στην απόδειξη του τύπου Ε=Βυl σε έναν μόνο ευθύγραμμο αγωγό που κινείται(άσχετα πώς) δεν κλείνει κύκλωμα, οπότε η δύναμη Lorentz συσσωρεύει "κάποια φορτία" στο ένα άκρο και αναπτύσσεται και τάση.
Στην περίπτωση που το κύκλωμα είναι κλειστό δεν υπάρχει τέτοια συσσώρευση, η ασκούμενη δύναμη, θέτει σε κίνηση τα φορτία και το κύκλωμα διαρρέεται από ρεύμα.
Δηλαδή στο κύκλωμα αναπτύσσεται μια "πηγή φάντασμα" με ΗΕΔ=Βυl, η οποία δημιουργεί το ρεύμα.