1. Κίνηση φορτισμένων σωματιδίων σε
Ομογενές Ηλεκτρικό Πεδίο
Η Ένταση (E) Ο.Η.Π. σε φορτισμένο σωματίδιο που βρίσκεται μέσα σε αυτό είναι
ίση με:
Επομένως η Δύναμη (F) που δέχεται το σωματίδιο είναι:
Και η επιτάχυνση (α) που αποκτά, εξαιτίας της F, είναι:
Η Ένταση (Ε) είναι ίση σε οποιοδήποτε σημείο του Ο.Η.Π., άρα το σωματίδιο εκτελεί
Ευθύγραμμη Ομαλά Μεταβαλλόμενη κίνηση.
Ο χρόνος (t1) που χρειάζεται για να διανύσει ορισμένη απόσταση (d) είναι:
H ταχύτητα (u1), την στιγμή t1, θα είναι:
Δύναμη που ασκεί Μαγνητικό Πεδίο
σε κινούμενο φορτίο
•
•
•
Το μαγνητικό πεδίο ασκεί στα κινούμενα φορτία Δύναμη Lorentz (Flz),
μέτρου:
όπου θ η γωνία που σχηματίζει η ταχύτητα (u) με την κατεύθυνση του
μαγνητικού πεδίου (Β).
H Δύναμη αυτή είναι κάθετη στο διάνυσμα της ταχύτητας (u) και του
Μαγνητικού Πεδίου (B) και η διεύθυνση της ορίζεται με τον κανόνα των
τριών δακτύλων.
Όταν ένα φορτισμένο σωματίδιο κινείται με ταχύτητα u, μέσα σε μαγνητικό
πεδίο, η Δύναμη (Flz) που του ασκεί το πεδίο μπορεί να μεταβάλει την
κατεύθυνση αλλά όχι το μέτρο της ταχύτητάς του.
Κίνηση φορτισμένων σωματιδίων
μέσα σε Μαγνητικό Πεδίο
•
Από τον τύπο:

2. Αν η γωνία θ=0ο ή θ=180ο, τότε ημθ=0.
Άρα:
Επομένως, το σωματίδιο θα εκτελεί Ευθύγραμμη Ομαλή Κίνηση.
• Αν το σωματίδιο κινείται κάθετα στις Δυναμικές Γραμμές του Πεδίου, τότε
ημθ=1
Επομένως, η Δύναμη ισούται με:
Η Flz σταθερή, επομένως το σωματίδιο Ομαλή Κυκλική Κίνηση.
Επειδή η Flz παίζει τον ρόλο της κεντρομόλου επιτάχυνσης, ισχύει:
Δηλαδή η ακτίνα του κύκλου περιστροφής του σωματιδίου είναι:
και η περίοδος μιας πλήρους περιστροφής του σωματιδίου είναι:
Το τελευταίο μας δείχνει ότι η περίοδος περιστροφής είναι ανεξάρτητη της
ταχύτητας (u) και εξαρτάται μόνο από το φορτίο (q) του σωματιδίου και την
Ένταση του Μαγνητικού Πεδίου (B).
Στρεφόμενο Πλαίσιο
Θεωρούμε αγώγιμο πλαίσιο, σχήματος ορθογωνίου παραλληλογράμμου και εμβαδού
Α, το οποίο περιστρέφεται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα ω γύρω από τον άξονα του,
μέσα σε μαγνητικό πεδίο Έντασης Β. Ο άξονας του πλαισίου είναι κάθετος στις
δυναμικές γραμμές του πεδίου.
Την χρονική στιγμή t=0, το επίπεδο του πλαισίου είναι κάθετο στις δυναμικές
γραμμές του πεδίου. Μετά από τυχαίο χρόνο t1 το πλαίσιο έχει στραφεί γωνία
θ=ωt1.
H Μαγνητική Ροή τη στιγμή t1 θα είναι ίση:
Καθώς το πλαίσιο συνεχίζει να περιστρέφεται, εμφανίζεται Ηλεκτρεργετική Δύναμη
Επαγωγής (ΕΕΠ). Σύμφωνα με τον Νόμο του Faraday:
Αν το πλαίσιο έχει N επίπεδα, τότε:

3. Δηλαδή
Με Vmax την Μέγιστη Τάση, όταν το πλαίσιο βρίσκεται κάθετα στις δυναμικές
γραμμές.
Η Τάση αυτή ονομάζεται Εναλλασσόμενη Τάση, γιατί η πολικότητα της
εναλλάσσεται, και είναι ημιτονοειδής συνάρτηση του χρόνου.
Έχουμε:
• Vmax: το πλάτος της εναλλασσόμενης τάσης.
• ωt: η φάση της τάσης.
• ω: η γωνιακή ταχύτητα περιστροφής του πλαισίου.
• T: η περίοδος περιστροφής του πλαισίου.
• f: η συχνότητα περιστροφής τους πλαισίου.
Και ισχύει:
,
,
*Η μεταφορά ρεύματος γίνεται παντού με την χρήση εναλλασσόμενης τάσης. Στην
Ελλάδα το δίκτυο παρέχει τάση
και η συχνότητα είναι
.
Σύμφωνα με τον Νόμο του Ohm:
Αν i είναι η ένταση του ρεύματος μια δεδομένη στιγμή, τότε:
Δηλαδή:
Με Imax την μέγιστη Ένταση του ρεύματος, όταν το πλαίσιο βρίσκεται κάθετα στις
δυναμικές γραμμές του μαγνητικού πεδίου.
•
Το I και το V παίρνουν ταυτόχρονα την μέγιστη και ελάχιστη τιμή τους.
Δηλαδή τα δύο μεγέθη βρίσκονται σε φάση ή η διαφορά του είναι 0.

4. •
Ενεργό ένταση Iεν ενός εναλλασσόμενου ρεύματος, ονομάζεται η ένταση ενός
συνεχούς ρεύματος το οποίο προκαλεί το ίδιο θερμικό αποτέλεσμα, όταν
διαρρέει τον ίδιο αντιστάτη R, στον ίδιο χρόνο t.
Ισχύει:
•
Ενεργό τάση Vεν μιας εναλλασσόμενης τάσης, ονομάζουμε την τιμή της
συνεχούς τάσης, που αν εφαρμοστεί στα άκρα ενός αντιστάτη R προκαλεί
ρεύμα ίσης έντασης με αυτό της ενεργού έντασης.
Ισχύεις:
•
Σύμφωνα με τον Νόμο Joule:
Το πόσο Θερμότητας Q που αποβάλλει ένας αντιστάτης R, ο οποίος
διαρρέετε από εναλλασσόμενο ρεύμα ενεργούς έντασης Iεν, σε χρόνο t, είναι:
•
Μέση Ισχύς P ονομάζεται το πηλίκο της ενέργειας που μεταφέρει το
ηλεκτρικό ρεύμα στο κύκλωμα, σε χρόνο μίας περιόδου T, προς το χρόνο
αυτό:
και υπολογίζεται από τον τύπο: