Κινούμενος αγωγός υπό γωνία σε ΟΜΠ.

Διδάσκουμε επαγωγή και ο τίτλος της παραγράφου λέει: «Ευθύγραμμος αγωγός κινούμενος σε ομογενές μαγνητικό πεδίο». Εκεί όμως ο αγωγός κινείται με ταχύτητα κάθετη στο μήκος του. Και αν η ταχύτητα σχηματίζει γωνία με τον αγωγό; Ή αν η γωνία αυτή είναι 90°; Αλλά και τι συμβαίνει με τη δύναμη Laplace που ασκείται στον αγωγό, αν υπάρχει κλειστό κύκλωμα; Είναι αντίθετη της ταχύτητας ή είναι κάθετη στον αγωγό;

Ένα βήμα παραπέρα. Και αν ο αγωγός δεν είναι ευθύγραμμος; Δεν αναπτύσσεται ΗΕΔ από επαγωγή; Δεν μπορούμε να την βρούμε; Μήπως μπορούμε να την υπολογίσουμε, αντικαθιστώντας τον με ένα ευθύγραμμο αγωγό; Στα ερωτήματα αυτά προσπαθεί να απαντήσει η παρακάτω άσκηση, η οποία προφανώς «θεωρείται δύσκολη» και έχουμε πάψει να την διδάσκουμε εδώ και κάποια χρόνια…

………………………………………………………………………………

Σε λείο οριζόντιο επίπεδο κινείται ένα τριγωνικό αγώγιμο πλαίσιο ΑΒΓ με αντίσταση R=0,2Ω και γωνία κορυφής Γ, τέτοια που ημθ=0,6 και συνθ=0,8. Σε μια στιγμή t₀=0 εισέρχεται σε ένα κατακόρυφο ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β=0,5Τ. Για τη στιγμή που φαίνεται στο σχήμα, όπου στο μαγνητικό πεδίο έχει εισέλθει τμήμα (ΓΔ)=0,4m, ο αγωγός έχει ταχύτητα υ=4m/s, παράλληλη στην πλευρά ΑΓ, ζητούνται:

i)    Η ΗΕΔ από επαγωγή που αναπτύσσεται σε κάθε πλευρά του πλαισίου.

ii)  Ο ρυθμός αύξησης της μαγνητικής ροής που διέρχεται από το πλαίσιο.

iii)  Η ένταση του ρεύματος που διαρρέει το πλαίσιο.

iv)  Η δύναμη Laplace που δέχεται κάθε πλευρά του πλαισίου από το μαγνητικό πεδίο.

v)  Η ηλεκτρική ισχύς που εμφανίζεται στο πλαίσιο και ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής του ενέργειας.

Απάντηση: