«Συνδέουμε τα άκρα ενός πηνίου με ένα «γαλβανόμετρο του μηδενός» ώστε να δημιουργηθεί κλειστό κύκλωμα. Τα γαλβανόμετρα είναι ευαίσθητα όργανα που μας επιτρέπουν να μετράμε μικρές εντάσεις ρεύματος. Στο γαλβανόμετρο που χρησιμοποιούμε, το μηδέν βρίσκεται στο μέσον της κλίμακας. Ο δείκτης του, ανάλογα με τη φορά του ρεύματος αποκλίνει προς τη μια ή την άλλη πλευρά του μηδενός. Πλησιάζουμε στο πηνίο ένα ραβδόμορφο μαγνήτη, έτσι ώστε ο άξονάς του να ταυτίζεται με τον άξονα του πηνίου. Κατά τη διάρκεια της κίνησης του μαγνήτη το γαλβανόμετρο δείχνει ότι το κύκλωμα διαρρέεται από ρεύμα, αν και δεν έχουμε καμιά πηγή. Όταν ο μαγνήτης σταματήσει να κινείται το ρεύμα μηδενίζεται. Αν απομακρύνουμε το μαγνήτη το γαλβανόμετρο δείχνει ότι πάλι το κύκλωμα διαρρέεται από ρεύμα, αντίθετης φοράς τώρα σε σχέση με πριν. Μια ακόμη παρατήρηση είναι ότι η απόκλιση του γαλβανομέτρου, άρα η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος, εξαρτάται από το πόσο γρήγορα πλησιάζουμε ή απομακρύνουμε το μαγνήτη…
… Αν το κύκλωμα ήταν ανοιχτό, δε θα υπήρχε ρεύμα. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια μεταβολής της μαγνητικής ροής, στα ανοιχτά άκρα του του πηνίου θα εμφανιζόταν τάση. Η τάση αυτή ονομάζεται τάση από επαγωγή.»
Με τον παραπάνω τρόπο περιγράφει το σχολικό βιβλίο της Γ΄Λυκείου το φαινόμενο της Ηλεκτρομαγνητικής Επαγωγής. Μάλιστα, οι περισσότεροι μαθητές έχουν εκτελέσει αντίστοιχα πειράματα, ακριβώς όπως δείχνει η παραπάνω εικόνα.
Έτσι, αν τεθεί το ερώτημα,
Ένας ραβδόμορφος μαγνήτης πλησιάζει το πηνίο της κινούμενης εικόνας τότε:
(α) στο άκρο του πηνίου (που πλησιάζει ο μαγνήτης) δημιουργείται βόρειος πόλος
(β) το πηνίο διαρρέεται από επαγωγικό ρεύμα
(γ) ανάμεσα στα άκρα του πηνίου αναπτύσσεται τάση από επαγωγή
(δ) το πηνίο απωθεί τον μαγνήτη
… οι μαθητές θα απαντήσουν ότι και οι τέσσερις επιλογές είναι σωστές.
Στις φετινές εξετάσεις τέθηκε ένα «παρόμοιο» ερώτημα, τo A2:
Και η σωστή αποδεκτή επιλογή – όπως επισημαίνεται και στο σχολικό βιβλίο – ήταν η (γ) αφού εδώ το πηνίο είναι ανοικτό ….
Όμως και σ’ αυτή την περίπτωση θα μπορούσε κάποιος μαθητής να ισχυριστεί πως και οι τέσσερις επιλογές είναι σωστές, με την εξής συλλογιστική:
αφού ανάμεσα στα άκρα του πηνίου αναπτύσσεται τάση από επαγωγή, υπάρχει συσσώρευση ηλεκτρικού φορτίου στα άκρα του. Η συσώρευση ηλεκτρικού φορτίου προκαλείται από την μετακίνηση ελεύθερων ηλεκτρονίων που διαρκεί ελάχιστο χρονικό διάστημα. Επομένως, έστω και γι αυτό το ελάχιστο χρονικό διάστημα: υπήρξε επαγωγικό ρεύμα, στο άκρο Α του πηνίου δημιουργήθηκε βόρειος (Ν) μαγνητικός πόλος και το πηνίο απωθεί τον μαγνήτη!
Αλλά ο μαθητής έπρεπε να επιλέξει μόνο μία απάντηση, χωρίς να του επιτρέπεται η ανάπτυξη οποιασδήποτε αιτιολόγησης, αφού δεν λαμβάνεται υπόψιν στη βαθμολόγηση.
Τον παραπάνω προβληματισμό αναπτύσσει ο Παναγιώτης Μπενετάτος, καθηγητής Φυσικής του Kyungpook National University, Daegu της Νοτίου Κορέας, στο περιοδικό «the books’ journal». Παραθέτουμε ένα απόσπασμα:
«(…) Σύμφωνα με τον νόμο τού Faraday, το μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο του κινούμενου μαγνήτη στο σύστημα αναφοράς τού πηνίου δημιουργεί ηλεκτρικό πεδίο με στροβιλισμό το οποίο έχει συνιστώσα εφαπτομενική στο πηνίο και κατά συνέπεια προκαλεί τάση επαγωγής (απάντηση γ). Φυσικά, το επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο ασκεί δύναμη στα ελεύθερα φορτία τού πηνίου και τα θέτει σε οργανωμένη κίνηση. Άρα, στο βαθμό που δεν υπάρχει κάποιο άλλο πεδίο που να ακυρώνει το πρώτο, έχουμε ρεύμα (απάντηση β). Σε δημόσια ανάρτηση που έκανα στη σελίδα μου στο facebook στις 21/6/2024 ρώτησα:
Θα ήθελα να μού εξηγήσει κάποιος συνάδελφος τής μέσης εκπαίδευσης από την Ελλάδα γιατί δεν υπάρχει επαγωγικό ρεύμα στο πηνίο.
Η ανάρτησή μου διαβάστηκε από πολλούς, αλλά μέχρι σήμερα (29/6/2024) δεν έχω λάβει καμία απάντηση.
Το επιχείρημα ότι το κύκλωμα είναι ανοιχτό και κατά συνέπεια δεν μπορεί να υπάρχει ρεύμα είναι τελείως λάθος. Ο μόνος περιορισμός είναι ότι σε ένα ανοιχτό κύκλωμα δεν μπορούμε να έχουμε σταθερό ρεύμα σε όλα τα σημεία του. Κάλλιστα όμως μπορούμε να έχουμε ρεύμα που μεταβάλλεται, όπως συμβαίνει και στο συγκεκριμένο πρόβλημα. Η διατήρηση τού φορτίου επιβάλλει μια εξίσωση συνέχειας (continuity equation) που συνδέει τη χρονική μεταβολή τής πυκνότητας φορτίου με τη χωρική μεταβολή τού ρεύματος. Αφού το «αέριο» ελεύθερων φορτίων στον αγωγό τού πηνίου δεν είναι ασυμπίεστο, δεν υπάρχει τίποτα που να απαγορεύει τη ροή επαγωγικού ρεύματος στο πηνίο. Η επαγωγική τάση αρχικά θα δημιουργήσει συσσώρευση φορτίου στην περιοχή κοντά στο ένα άκρο και αραίωση στο άλλο. Το πηνίο λειτουργεί κατά κάποιον τρόπο ως ενεργό κύκλωμα RLC. Η αυτεπαγωγή L και η αντίσταση R είναι προφανή, η χωρητικότητα είναι η λεγόμενη κατανεμημένη χωρητικότητα (distributed capacitance) που σχετίζεται με την ενέργεια ανομοιογενούς κατανομής φορτίου στο πηνίο (δείτε, π.χ., G. Breit, Phys. Rev. 17, 649 [1921]). Έτσι η επαγωγική τάση από το μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο τού μαγνήτη που πλησιάζει θα διεγείρει ηλεκτρομαγνητική ταλάντωση στο πηνίο. Ανάλογα με την αντίσταση και τις άλλες παραμέτρους τού πηνίου, η ταλάντωση μπορεί να έχει μικρή απόσβεση (underdamped) ή μεγάλη απόσβεση (overdamped, aperiodic). Σε κάθε περίπτωση το ρεύμα είναι μη μηδενικό, εκτός από στιγμιαίο μηδενισμό κατά την ταλάντωση στην περίπτωση μικρής απόσβεσης. Το επαγόμενο ρεύμα θα προκαλέσει μαγνητικό πεδίο τού οποίου η φορά στην περίπτωση μικρής απόσβεσης θα εναλλάσσεται με ελαττούμενο πλάτος. Κατά μέσο όρο όμως θα κυριαρχεί (λόγω βαθμιαίας απόσβεσης πλάτους) η φορά Ν στο άκρο Α (σε συμφωνία με με την απάντηση α) και αυτό θα προκαλεί άπωση στον μαγνήτη (σε συμφωνία με την απάντηση δ).
Δε γνωρίζω εάν υπήρχαν μαθητές που έκαναν παρόμοιες σκέψεις κατά την εξέταση. Όμως, εάν υπήρχαν, πολύ φοβάμαι ότι θα έχασαν βαθμούς και από το συγκεκριμένο θέμα και από τα υπόλοιπα, λόγω του πολύ περιορισμένου χρόνου. (Όλοι παραδέχονται ότι τα θέματα ήταν πάρα πολλά και ο διαθέσιμος χρόνος για την επίλυσή τους δεν αρκούσε.) Ενώ, αντίθετα, μαθητές που απλά είχαν παπαγαλίσει τη λάθος δήλωση ότι δεν μπορεί να υπάρχει ρεύμα σε ανοιχτό κύκλωμα μπορεί να πήραν υψηλότερη βαθμολογία. Αυτό δεν είναι άδικο;
Το επιστημονικό ζήτημα που προέκυψε με το θέμα Α2 δεν είναι κάτι ιδιαίτερα βαθύ ή εξεζητημένο, αλλά κάτι πολύ απλό και βασικό. Το ρεύμα δεν είναι μόνον αυτό που είχαν οι θεματοθέτες στο μυαλό τους (το ίδιο σε όλα τα σημεία ενός κυκλώματος) και κατέληξαν στην εσφαλμένη λύση, αλλά εν γένει μπορεί να μεταβάλλεται χρονικά και χωρικά. Τέτοιο ρεύμα μπορεί να υπάρχει στο ανοιχτό πηνίο και εμφανίζεται ως συνέπεια τού νόμου τού Faraday, όπως εξήγησα παραπάνω (…)»
διαβάστε ολόκληρο το άρθρο του Παναγιώτη Μπενετάτου με τίτλο «Ο νόμος του Faraday, οι πανελλήνιες εξετάσεις και το είδος της «αριστείας» που προωθούμε» –https://booksjournal.gr/gnomes/4916-o-nomos-tou-faraday-oi-panellinies-eksetaseis-kai-to-eidos-tis-aristeias-pou-proothoyme
Κατηγορίες:ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ
physicsgg 
Ο Παναγιώτης Μπενετάτος επισημαίνει: “Το επιχείρημα ότι το κύκλωμα είναι ανοιχτό και κατά συνέπεια δεν μπορεί να υπάρχει ρεύμα είναι τελείως λάθος.”
Πράγματι αυτό το γνωρίζουν οι μαθητές, όπως αναφέρεται στο σχολικό βιβλίο της Γ’ Λυκείου (2ο Τεύχος), σελ. 207 (Πρόκειται για το φαινόμενο της αυτεπαγωγής σε ανοικτό κύκλωμα): “Στο σχήμα 5.37 ο μεταγωγός αρχικά είναι στη θέση Α και το κύκλωμα διαρρέεται από σταθερό ρεύμα Ι0. Τη στιγμή μηδέν, ο μεταγωγός τοποθετείται στη θέση Β. Το κύκλωμα συνεχίζει για λίγο χρόνο να διαρρέεται από ρεύμα. Το πηνίο, αντιδρώντας στη μείωση του ρεύματος δημιουργεί ηλεκτρεγερτική δύναμη που δίνει για μικρό χρόνο ρεύμα ίδιας φορά με το αρχικό ρεύμα.” Από αυτό προκύπτει ότι ένας μαθητής της Γ’ Λυκείου, με κριτική σκέψη, θα δυσκολευόταν να επιλέξει ως σωστή την απάντηση η οποία θεωρήθηκε ως ορθή.
Σχετική ανάρτηση υπάρχει εδώ.
… μόλις εντόπισα το σχόλιό σας στα spam!
Ευχαριστώ για το λινκ
Το πρόβλημα που αναφέρει ο καθηγητής Μπενετάτος σχετίζεται, κατά τη γνώμη μου, περισσότερο με την αξιοπιστία των ερωτημάτων πολλαπλής επιλογής, όπου ο μαθητής δεν έχει τη δυνατότητα αιτιολόγησης της επιλογής του.
Επιπλέον οι 5 μονάδες που λαμβάνει κάθε ερώτηση είναι δυσανάλογες με την προσπάθεια που καταβάλει συνολικά στην εξέταση και καθοριστικές για το τελικό αποτέλεσμα.
Επίσης, επειδή ξεκινά με αυτά τα ερωτήματα ο μαθητής, η ασάφεια που πιθανά περιέχουν, επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την ψυχολογία του, για τη συνέχεια της εξέτασης.
Όλα τα φετινά ερωτήματα πολλαπλής επιλογής δεν ήταν ερωτήματα ανάκλησης βασικής γνώσης, με ό,τι αυτό συνεπάγεται αλλά και με ό,τι δηλώνει ως προς τις προθέσεις…
Εκτιμώ, χωρίς να μπορώ να το αποδείξω, πως δεν υπήρξε μαθητής που έκανε τις συνδυαστικές σκέψεις που αναφέρει ο καθηγητής. Αυτό βέβαια, δεν απαλλάσσει τους θεματοδότες από τις όποιες ευθύνες της επιλογής.
Οι μαθητές γνωρίζουν ότι στις κινήσεις αγωγών εντός μαγνητικού πεδίου, όταν το επίπεδο κίνησης τέμνεται από τις δυναμικές γραμμές του πεδίου, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια υπό την επίδραση της συνισταμένης των δυνάμεων, F(L) Lorentz από το ΜΠ και F(ηλ) από το επαγόμενο ΗΠ, κινούνται κατά μήκος του αγωγού για απειροστά μικρό χρονικά διάστημα, μέχρι να επιτευχθεί η μόνιμη κατάσταση. Αυτό ήταν και ζητούμενο στο ερώτημα Δ2.
Από τη στιγμή όμως που επέρχεται η μόνιμη κατάσταση, παύει η μετακίνηση ηλεκτρονίων, κάτι που δικαιολογεί πως σε ανοιχτό κύκλωμα δεν υπάρχει ροή ηλεκτρικών φορτίων.
Δεν συμφωνώ με τον συνάδελφο κο Μπενετάτο. Όχι θεωρητικά αλλά πρακτικά. Τι εννοώ. Πράγματι δημιουργείται ρεύμα αφού έχουμε στην ουσία ένα κύκλωμα RLC που τροφοδοτείται από εναλλασσόμενη τάση. Το ρεύμα αυτό όμως είναι στην πράξη τόσο μικρό ώστε το θεωρούμε αμελητέο. Έστω ότι ένας μαθητής απαιτεί να «δει» αυτό το ρεύμα. Παίρνουμε ένα πηνίο με πολλές σπείρες, και το συνδέουμε σε σειρά με ένα λεντ έχοντας το κύκλωμα ανοικτό. Μετακινούμε έναν πολύ ισχυρό μαγνήτη κοντά στο πηνίο . Θα διαπιστώσουμε ότι το λεντ δεν πρόκειται ν’ ανάψει αφού η εμπέδηση του κυκλώματος είναι αρκετά μεγάλη. Συμπερασματικά υποστηρίζω την άποψη ότι θα πρέπει να διδάσκουμε στους μαθητές μας ότι μπορούμε να στηρίζουμε λογικά-μαθηματικά ή πειραματικά.
Είμαι ενάντια στη λογική του συναδέλφου αφού μπαίνοντας σε τόσες λεπτομέρειες ακόμη και σωστές να είναι αυτές το πιο πιθανό είναι να χάσουμε τη μπάλα. Μερικά αντιπαραδείγματα μιας τέτοιας λογικής:
https://i.ibb.co/Vqbpf9p/image.png
Τέλος αναφερόμενος στο σχήμα του αποσπάσματος του βιβλίου έχω αναφέρει πολλές φορές ότι το συγκεκριμένο πείραμα είναι βέβαιο ότι ΑΠΟΤΥΓΧΑΝΕΙ. Δεν υπάρχει περίπτωση να δούμε μία τέτοια καμπύλη με τον παλμογράφο αφού μετακινώντας τον διακόπτη από τη θέση Α στη θέση Β, ο διακόπτης είναι κάποιο διάστημα στον αέρα. Τότε όμως R–> άπειρο οπότε η σταθερά χρόνου L/R γίνεται μηδέν και το ρεύμα μηδενίζεται. Το σχολικό βιβλίο αναφέρεται με σχήμα σε ένα πείραμα που είναι εν τέλει είναι ΑΠΡΑΓΜΑΤΟΠΟΙΗΤΟ και αυτό δεν μας ενοχλεί. Μας ενοχλεί ένα ρεύμα που είναι αδύνατο να μετρηθεί. Αυτό είναι που λέμε διυλίζουμε τον κώνωπα και αφήνουμε την κάμηλο.
Θα ήθελα να τονίσω ότι το θέμα Α2 των πανελληνίων εξετάσεων αφορούσε την εμφάνιση ή μη επαγωγικού ρεύματος και όχι υπολογισμό τής τιμής του και σύγκρισή της με κάποια τιμή αναφοράς για να κρίνουμε εάν είναι μικρή ή μεγάλη, αμελητέα ή όχι. Στη φυσική, δεν έχει κανένα απολύτως νόημα να μιλάμε για μεγάλη ή μικρή τιμή ενός διαστατικού μεγέθους (μεγέθους με μονάδες). Ο καλός δάσκαλος οφείλει από το πρώτο μάθημα περί φυσικών μεγεθών και μονάδων στο Γυμνάσιο να διδάσκει στους μαθητές ότι μόνον ο αδιάστατος λόγος τής τιμής ενός τέτοιου μεγέθους προς μία τιμή αναφοράς μπορεί να είναι μεγάλος ή μικρός, αμελητέος ή όχι. Στο συγκεκριμένος θέμα Α2 δεν έχουμε κάποιο ρεύμα αναφοράς για να κάνουμε σύγκριση. Έτσι, διαφωνώ εντονότατα με την ατυχέστατη απόπειρα τού κυρίου Μουρούζη να βάλει την επισήμανσή μου πλάι στα «αντιπαραδείγματα» που ανέφερε. Ας τα εξετάσουμε ένα προς ένα. α) Όταν φορτίζουμε, π.χ., μια γυάλινη ράβδο, γνωρίζουμε το φορτίο και τη μάζα τού ηλεκτρονίου, τη μάζα τής ράβδου, το συνολικό φορτίο που μεταφέρεται, μπορούμε να υπολογίσουμε τη μεταφερόμενη μάζα, να τη διαιρέσουμε προς τη μάζα τής ράβδου και να πάρουμε έναν αμελητέο αριθμό. β) Όταν ένα φορτίο κάνει κυκλική κίνηση εισερχόμενο κάθετα σε ένα ομογενές μαγνητικό πεδίο, μπορούμε να υπολογίσουμε την απώλεια κινητικής ενέργειας σε μια περίοδο τής κυκλικής κίνησης λόγω ακτινοβολίας (χρησιμοποιώντας τον τύπο τού Larmor), να τη διαιρέσουμε με την αρχική κινητική ενέργεια και να πάρουμε έναν αμελητέο αριθμό. γ) Όταν ένα ηλεκτρόνιο αποκολλάται από την αρνητική πλάκα τού πυκνωτή και κινείται προς την θετική επιταχυνόμενο, μπορούμε να υπολογίσουμε (χρησιμοποιώντας τον τύπο τού Larmor) την ακτινοβολούμενη ενέργεια όσο διαρκεί η κίνησή του, να τη συγκρίνουμε με την κινητική ενέργεια που αποκτά, και να πάρουμε έναν αμελητέο αριθμό. δ) Μπορούμε να υπολογίσουμε τη συστολή Lorentz τού μήκους ενός κινούμενου σώματος, να τη διαιρέσουμε με το μήκος ηρεμίας, και να δείξουμε ότι για μη σχετικιστικές ταχύτητες είναι αμελητέα. Το ζήτημα με το επαγωγικό ρεύμα στο θέμα Α2 είναι τελείως διαφορετικό. Ποιά είναι η τιμή αναφοράς με την οποία θα πρέπει να το συγκρίνουμε;
Από πού αντλεί τη σιγουριά ο κύριος Μουρούζης ότι το ρεύμα «είναι αδύνατο να μετρηθεί» και «είναι στην πράξη τόσο μικρό ώστε το θεωρούμε αμελητέο»; Εγώ ομολογώ ότι βρίσκω την ακριβή ποσοτική ανάλυση τού προβλήματος αρκετά δύσκολη και δεν την έχω κάνει. Γνωρίζει ή έχει εκπονήσει ο ίδιος κάποια μελέτη (θεωρητική, υπολογιστική, πειραματική) που να τεκμηριώνει τους ισχυρισμούς του περί αμελητέου ρεύματος; Εάν ναι, τον παρακαλώ να την παρουσιάσει.
Η έννοια τής αμελητέας ποσότητας είναι σχετική. Η μάζα τού νετρίνου για έναν πολιτικό μηχανικό είναι αμελητέα και ουσιαστικά μηδενική. Για τους πάμπολλους φυσικούς υψηλών ενεργειών που αφιερώνουν την καριέρα τους στον υπολογισμό της και τη μέτρησή της εκπονώντας πανάκριβα πειράματα σε όλον τον κόσμο, προφανώς δεν είναι αμελητέα.
τότε και στην περίπτωση ραβδου που κινείται πανα σε ράγες και καθετα σε B χωρίς να κλείνει κυκλωμα θα διαρρέεται από στιγμιαίο ρεύμα και θα δέχεται F LAPLACE. Με λίγα λόγια για το επίπεδο της γ λυκειου κανένα παιδί δεν θα σκεφτόταν τοσο πολύπλοκα. Για το Πανεπιστήμιο και μετά σιγουρα. Άρα το ερώτημα ήταν μια χαρά. Μην ψάχνεται ψιλους στα άχυρα. Ελεος
Φταίει λοιπόν ο Μπενετάτος και όχι ο εξυπνακισμός της ερώτησης;
Όταν βάζετε τέτοιες ερωτήσεις στους μαθητές, τότε ΑΝΑΓΚΑΣΤΙΚΑ ‘θα διυλίζετε τον κώνωπα και θα αφήνετε την κάμηλο’ και ‘θα ψάχνετε ψύλους στα άχυρα’.
Τι πείραζε να υπάρχει ένα γαλβανόμετρο στα άκρα του πηνίου και η ερώτηση να έχει παρόμοια ζητούμενα; Γιατί πρέπει να στήνετε παγίδες στους μαθητές, αντί να εξετάζετε με απλό τρόπο τι έχουν κατανοήσει;
Στη φυσική, και γενικότερα στην επιστήμη, έχουμε σωστό/λάθος. Αλλιώς, κάνουμε ψευδοεπιστήμη. Δεν μπορεί να υπάρχει κάτι που είναι σωστό για τη φυσική τής δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης και γίνεται λάθος στη φυσική τής τριτοβάθμιας ή αντιστρόφως. Μη ξεχνάμε ότι οι πανελλήνιες είναι οι εισιτήριες εξετάσεις στην τριτοβάθμια εκπαίδευση!
Λάθος είναι και η απολύτως ημιτονοειδής ταλάντωση που ξεκινά με τη μέγιστη ταχύτητα ενώ 0s νωρίτερα είχε μηδενική ταχύτητα. Πολλές προσεγγίσεις κάνουμε και δεν είναι απαραίτητα κακό. Ο κύριος Μουρούζης έχει δεκαετίες σε ΕΚΦΕ (από τους πιο καλούς του είδους) και μιλάει για πειράματα που μπορούν (ή δεν μπορούν) να πραγματοποιηθούν σε ΣΧΟΛΙΚΟ εργαστήριο. Όχι στο CERN.
Κε Μπενετάτο. Αν πάρουμε μία ζυγαριά με ακρίβεια 1g και τοποθετήσουμε πάνω της έναν κόκκο ρύζι, ή μία φακή ή λίγο βαμβάκι η ζυγαριά θα μας δείξει ένδειξη μηδενική. Τότε λέμε ότι τα παραπάνω σώματα έχουν αμελητέα μάζα. Αμελητέα σε σχέση με τι; Σε σχέση με την ακρίβεια του οργάνου που διαθέτουμε.
Κύριε Μουρούζη, αδυνατώ να καταλάβω πώς σχετίζεται αυτό το σχόλιο με το θέμα Α2 των πανελληνίων εξετάσεων. Θα σχετίζονταν εάν το πρόβλημα των εξετάσεων ήταν εργαστηριακό. Δηλαδή, εάν οι μαθητές καλούνταν να μετρήσουν το επαγωγικό ρεύμα – που όλοι συμφωνούμε ότι θα εμφανιστεί – και δεν μπορούσαν να το κάνουν επειδή η τιμή του ήταν κάτω από την ευαισθησία των διαθέσιμων οργάνων. Αλλά το θέμα Α2 ήταν θεωρητική άσκηση πολλαπλής επιλογής. Οι μαθητές καλούνταν να απαντήσουν με ναι/όχι σε μια σειρά απαντήσεων. Μία από αυτές ήταν και η εμφάνιση ή μη επαγωγικού ρεύματος. Η φυσική λέει «ναι», η επίσημη λύση λέει «όχι». Αυτός είναι ο ελέφαντας στο δωμάτιο! Το θέμα δεν έθετε κανέναν απολύτως περιορισμό σχετικά με τα τεχνικά χαρακτηριστικά αυτού τού νοητικού πειράματος. Οι μαθητές ήταν ελεύθεροι να φανταστούν τον πιο ισχυρό μαγνήτη που μπορεί να βρεθεί, τη μεγαλύτερη επιτάχυνση προσέγγισης στο πηνίο που μπορεί να επιτευχθεί, το πιο βολικό πηνίο, το πιο ευαίσθητο όργανο για μέτρηση ρεύματος που υπάρχει. Οι μαθητές καλούνταν να χρησιμοποιήσουν βασικές αρχές τής φυσικής για να επιλύσουν το συγκεκριμένο πρόβλημα. Οι βασικές αρχές τής φυσικής μονοσήμαντα οδηγούν στην εμφάνιση ρεύματος. Στο προηγούμενο σχόλιό σας αναφερθήκατε σε «τόσες λεπτομέρειες». Πείτε μου τι από τα παρακάτω είναι «λεπτομέρειες» που δεν μπορεί να τις σκεφτεί ένας καλός μαθητής τής 3ης Λυκείου: 1) Αρχικά ο μαγνήτης δεν κινείται ή είναι πάρα πολύ μακριά, δεν έχουμε επαγωγική τάση και δεν υπάρχει κανένα ρεύμα στο πηνίο. 2) Όταν αναπτύσσεται επαγωγική τάση σε κάθε στροφή τού πηνίου, θέτει σε κίνηση τα ελεύθερα φορτία προς το ένα άκρο (έλλειμμα στο άλλο). 3) Για να γίνει το παραπάνω, τα ελεύθερα φορτία πρέπει κάπου να συγκεντρωθούν. Αυτό μπορεί να γίνει στα άκρα και τις επιφάνειες τού αγωγού τού πηνίου (οι μαθητές έχουν διδαχθεί για τα αλεξικέραυνα). 4) Οργανωμένη κίνηση φορτίου σημαίνει ρεύμα. Τι από όλα αυτά είναι εξεζητημένο ή «λεπτομέρειες»; Το ότι το σχολικό εγχειρίδιο γράφει – χωρίς να το τεκμηριώνει – ότι σε ανοιχτό κύκλωμα δεν μπορούμε να έχουμε ρεύμα, κάνει το πρόβλημα ακόμα πιο σοβαρό και προσθέτει άλλον έναν ελέφαντα στο δωμάτιο.