ΤΕΣΤ (ΑΣΚΗΣΕΙΣ) ONLINE
111 Tests / Διαγωνίσματα

Κεφάλαιο 12.12 – Ο ηλεκτροκινητήρας (σελ. 210) – Λύσεις

Κεφάλαιο 12.12 — Ο ηλεκτροκινητήρας (σελ. 210) — Λύσεις - Απαντήσεις

Άσκηση Δραστηριότητα 2 (σελ. 210)

Κατασκευάστε έναν απλό ηλεκτρικό κινητήρα: με μονωμένο χάλκινο σύρμα φτιάξτε πλαίσιο δέκα σπειρών (2×2 cm), με τα δύο άκρα να εξέχουν από τα μέσα απέναντι πλευρών (ξυσμένα από μονωτικό)· στηρίξτε το πλαίσιο σε δύο κατακόρυφα σύρματα σε σχήμα V πάνω σε ξύλινη βάση· τοποθετήστε ευθύγραμμο μαγνήτη κάτω από το πλαίσιο· συνδέστε μπαταρία 4,5 V στα δύο στηρίγματα.

Σκέψη / Μεθοδολογία: Πρόκειται για στοιχειώδη εφαρμογή της αρχής λειτουργίας του §12.12 α: ρευματοφόρο πλαίσιο μέσα σε πεδίο μαγνήτη δέχεται ζεύγος δυνάμεων Laplace που το στρέφουν.

Λύση:

  1. Όταν κλείσει το κύκλωμα, το πλαίσιο (ρότορας) διαρρέεται από ρεύμα μέσα στο πεδίο του μονίμου μαγνήτη.
  2. Στις δύο απέναντι πλευρές του πλαισίου (παράλληλες στον μαγνήτη) ασκούνται δυνάμεις Laplace αντίθετης φοράς — ζεύγος δυνάμεων που δημιουργεί ροπή και στρέφει το πλαίσιο γύρω από τον άξονα στήριξής του.
  3. Το ξυσμένο μονωτικό μόνο στη μία πλευρά κάθε άκρου λειτουργεί σαν πρωτόγονος «συλλέκτης»: όταν το πλαίσιο φτάσει στο κατακόρυφο επίπεδο, το ρεύμα διακόπτεται στιγμιαία (μονωμένο άκρο), επιτρέποντας στην αδράνεια να το περάσει στην επόμενη θέση, όπου το ρεύμα αποκαθίσταται και η στροφή συνεχίζεται.

Απάντηση: Το πλαίσιο (ρότορας) στρέφεται συνεχώς λόγω του ζεύγους δυνάμεων Laplace που ασκεί ο μαγνήτης στις ρευματοφόρες πλευρές του — στοιχειώδης επίδειξη της αρχής λειτουργίας του ηλεκτροκινητήρα.

Πρόσεξε:

  • ⚠️ Εκτός εξεταστέας ύλης — πρακτική κατασκευή κινητήρα δεν εξετάζεται στο ΦΕΚ Β΄3685/2025.