Για σχόλια, παρατηρήσεις, διορθώσεις, αβλεψίες κλπ μη
διστάσετε να επικοινωνήστε μαζί μου. Όσες προσομοιώσεις φέρουν το όνομά μου είναι ελεύθερες προς χρήση από
όλους, αρκεί να μην αλλαχθούν τα σύμβολα πνευματικής ιδιοκτησίας. Τα
αρχεία μπορείτε να τα βρείτε στο menu Download.
Σύνδεση
Με δυο λόγια
Τι ύψος πρέπει να έχει ένας καθρέφτης για να φανούμε ολόκληροι;
Ακριβώς το μισό μας ύψος. Δηλαδή αν το ύψος μας είναι 1.80m τότε ένας καθρέφτης των 0.90m (90 πόντους) είναι αρκετός για να μας δείξει ολόκληρους, αρκεί να τοποθετηθεί σωστά. Θα πρέπει το πάνω μέρος του να είναι στο ύψος του μετώπου μας.
Με την συγκεκριμένη προσομοίωση μπορούμε να μελετήσουμε τον νόμο του Faraday. Έχουμε την δυνατότητα να σύρουμε την δρομέα στο κάτω μέρος της οθόνης και να μεταβάλλουμε έτσι την θέση του μαγνήτη χειροκίνητα. Μπορούμε να μεταβάλλουμε την ταχύτητα και την επιτάχυνση και την πολικότητα του μαγνήτη από το μενού των ρυθμίσεων. Για το σωληνοειδές μπορούμε να μεταβάλλουμε τον αριθμό των σπειρών και το μήκος του.
Με την επιλογή "Γράφημα" μπορούμε να έχουμε το γράφημα της ροής (κόκκινη καμπύλη) και της Ηλεκτρεγερτικής δύναμης από επαγωγή (μπλε καμπύλη). Για σύγκριση περιπτώσεων μπορούμε πατήσουμε το πλήκτρο της φωτογραφικής μηχανής ώστε να δημιουργεί ένα αντίγραφο διαγραμμάτων.
Το μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε για τους υπολογισμούς είναι ένας κυκλικός ρευματοφόρος αγωγός στη θέση του μαγνήτη. Η ένταση του μαγνητικού πεδίου σε όλη την έκταση της κάθε σπείρας του σωληνοειδούς θεωρείται σταθερή και ίση με αυτή που δημιουργεί ο κυκλικός αγωγός στον άξονα που περνά από το κέντρο του και απέχει όσο η σπείρα του σωληνοειδούς από αυτόν. Η κάθε σπείρα απέχει από την επόμενη της κατά L/N όπως L το μήκος του σωληνοειδούς και Ν το πλήθος των σπειρών.
Στο σχήμα φαίνεται ένας μαγνήτης να πλησιάζει ένα σωληνοειδές.
Καθώς ο μαγνήτης πλησιάζει η μαγνητική ροή που περνά συνολικά από το σωληνοειδές αυξάνεται. Από τον νόμο του Faraday προκύπτει πως επειδή μεταβάλλεται η ροή επάγεται ΗΕΔ στο κύκλωμα η οποία είναι ανάλογη του ρυθμού μεταβαλής της ροής. Επειδή το κύκλωμα είναι κλειστό θα διαρρέεται από ρεύμα. Ένας τρόπος για να βρούμε την φορά του επαγωγικού ρεύματος είναι ο κανόνας του Lentz. Σύμφωνα με τον οποίο η φορά του επαγωγικού ρεύματος θα είναι τέτοια ώστε αντιδρά στις αιτίες που προκαλούν την μεταβολή της ροής. Για να προκύψει αντίδραση στην κίνηση του μαγνήτη θα πρέπει το σωληνηειδές να συμπεριφέρεται ως μαγνήτης με τον όμοιο πόλο σε αυτόν που πλησιάζει δηλαδή απένταντι στον βόρειο πόλο του μαγνήτη πρέπει να δημιουργηθεί βόρειος πόλος ώστε οι δύο μαγνήτες να απωθούνται
Κατά την έξοδο του μαγνήτη από το σωληνοειδές η μαγνητική ροή μειώνεται και το επαγωγικό ρεύμα θα έχει τέτοια φορά ώστε να προσπαθήσει να αντιδράσει σε αυτήν την μείωση της ροής. Έτσι το σωληνοειδές θα συμπεριφέρεται ως μαγνήτης ο οποίος θα έλκει τον κύριο μαγνήτη. Για να συμβεί αυτό θα πρέπει απέναντι στον νότιο του μαγνήτη να βρίσκεται ο βόρειος πόλος του σωληνοειδούς.
Ο κανόνας του δεξιού επιβάλει το ρεύμα να είναι όπως φαίνεται στο σχήμα έτσι ώστε να ο επαγώμενος μαγνήτης θα έχει τον παραπάνω προσανατολισμό.
Ναι Κωνσταντίνε αν ο μαγνήτης κινείται προς την αντίθετη κατεύθυνση θα πρέπει να αλλάζει πολικότητα και έτσι γίνεται και στην προσομοίωση. Λογικά εσύ πρέπει γύρισες τον χρόνο προς τα πίσω πιέζοντας το πλήκτρο το πλήκτρο "Αργή κίνηση πίσω". Αυτό δεν αντιστοιχεί σε κίνηση με αντίθετη ταχύτητα είναι ισοδύναμο με το να γυρίζουμε μια ταινία προς τα πίσω. Δηλαδή αν κάποιος τώρα έρχεται προς εμάς και λίγο πριν πάλι προς εμάς ερχόταν απλά ήταν πιο μακριά. Αν θέλεις να μελετήσεις την κίνηση με αλλαγή στην κατεύθυνση της ταχύτητας θα πρέπει να μετακινήσεις τον δρομέα που είναι στο κάτω μέρος της οθόνης προς τα αριστερά ή δεξιά ή από τις ρυθμίσεις να επιλέξεις το σώμα να κινείται με αρνητική ταχύτητα.
Καλησπέρα σας,
Πολύ ωραία προσομοίωση για τους μαθητές. Μια μικρή παρατήρηση. Όταν ο μαγνήτης από τον βόριο πόλο τον τραβήξουμε προς το πίσω κανονικά δεν θα πρέπει στο σωληνοειδές να δημιουργηθεί ένας νότιος πόλος? Στην προσομοίωση δεν παρατηρώ κάτι τέτοιο.
