Κυριακή 2 Μαρτίου 2025

Με δυο διακόπτες να κλείνουν ένας-ένας…

 

Οι οριζόντιοι παράλληλοι αγωγοί xx΄ και yy΄, με αμελητέα αντίσταση, απέχουν απόσταση d=1m και ορίζουν ένα οριζόντιο επίπεδο, το οποίο βρίσκεται μέσα σε ένα κατακόρυφο ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β=1Τ, όπως στο σχήμα (σε κάτοψη).

Μια αντίσταση R=3Ω συνδέεται μέσω διακόπτη δ1 στα άκρα x΄ και y΄ των αγωγών, ενώ τα άκρα x και y συνδέονται με ένα διακόπτη δ2, με καλώδια χωρίς αντίσταση. Μια μεταλλική ράβδος ΑΓ μάζας m=2kg, αντίστασης r=1Ω και μήκους ℓ=1m, κινείται οριζόντια με την επίδραση μιας οριζόντιας δύναμης F, παραμένοντας διαρκώς κάθετη στους αγωγούς xx΄ και yy΄, με τους οποίους δεν εμφανίζει τριβές. Σε μια στιγμή t1 η δύναμη έχει μέτρο F=3Ν, ενώ ο αγωγός ΑΓ κινείται προς τα δεξιά με ταχύτητα υ=4m/s. Για τη στιγμή αυτή να υπολογιστούν:

α)  Η επιτάχυνση του αγωγού ΑΓ, η ισχύς της δύναμης F και ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας του αγωγού ΑΓ.

β) Η τάση VΑΓ στα άκρα του αγωγού ΑΓ καθώς και η ηλεκτρική ισχύς στο κύκλωμα.

Στις παρακάτω περιπτώσεις:

i) Και οι δυο διακόπτες είναι ανοικτοί.

ii) Ο διακόπτης δ1 είναι κλειστός, ενώ ο δ2 ανοικτός.

iii) Και οι δυο διακόπτες είναι κλειστοί.

Απάντηση:

ή