Κατασκευάστε μια απλή γεννήτρια: χρησιμοποιήστε κινητήρα/φυγοκεντρική μηχανή για να περιστρέψετε δίσκο αλουμινίου με σταθερή γωνιακή ταχύτητα, μέσα σε πεδίο πεταλοειδούς μαγνήτη· συνδέστε γαλβανόμετρο του μηδενός σε δύο ηλεκτρόδια (κέντρο και περιφέρεια). Η επαγόμενη Η.Ε.Δ. είναι ανάλογη της συχνότητας περιστροφής. Υποδείξτε πώς η διάταξη μπορεί να μετρήσει συχνότητα και προτείνετε μια εφαρμογή.

Σκέψη / Μεθοδολογία: Η διάταξη είναι ένας δίσκος του Faraday (§12.5 β): \(E_{\text{επ}}=\frac12B\omega r^2\) — γραμμική σχέση Η.Ε.Δ.-γωνιακής ταχύτητας.

Λύση:

Επειδή \(E_{\text{επ}}=\frac12B\omega r^2\) με \(B\) και \(r\) σταθερά, η ένδειξη του γαλβανομέτρου (ή ενός βαθμονομημένου βολτόμετρου) είναι ΑΝΑΛΟΓΗ της γωνιακής ταχύτητας \(\omega\), άρα και της συχνότητας περιστροφής \(n=\omega/2\pi\).
Βαθμονομώντας τη συσκευή (γνωρίζοντας \(B\), \(r\)), η μέτρηση της τάσης δίνει άμεσα τη συχνότητα περιστροφής.
Εφαρμογή: η αρχή αυτή χρησιμοποιείται σε ταχύμετρα (tachometers) — π.χ. μέτρηση στροφών κινητήρα οχήματος.

Απάντηση: Η ένδειξη είναι ανάλογη της συχνότητας περιστροφής, άρα η συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ταχύμετρο (μέτρηση στροφών ανά λεπτό σε κινητήρες, μηχανές κ.λπ.).

Πρόσεξε:

⚠️ Εκτός εξεταστέας ύλης — η γεννήτρια/δίσκος Faraday ως πρακτική εφαρμογή δεν εξετάζεται στο ΦΕΚ Β΄3685/2025.

Άσκηση 5.25 (σελ. 215)

Συμπληρώστε τα κενά: Μια ηλεκτρογεννήτρια μετατρέπει ................. ενέργεια σε .................. ενέργεια, ενώ ο ηλεκτρικός κινητήρας μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε .................. .

Σκέψη / Μεθοδολογία: Γεννήτρια και κινητήρας είναι αντίστροφες διατάξεις ως προς τη μετατροπή ενέργειας.

Λύση:

Η γεννήτρια μετατρέπει ΜΗΧΑΝΙΚΗ ενέργεια σε ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ.
Ο κινητήρας κάνει το αντίστροφο: μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε ΜΗΧΑΝΙΚΗ.

Απάντηση: ...μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική... ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική.

Πρόσεξε:

⚠️ Το δεύτερο μέρος αφορά τον ηλεκτρικό κινητήρα (§12.12), επίσης εκτός εξεταστέας ύλης.

Προηγούμενο Στοιχείο

Επιστροφή στην Ενότητα

Επόμενο Στοιχείο