Δεν θα ήταν υπερβολή αν λέγαμε ότι πολλά διδακτικά συγγράμματα ηλεκτρομαγνητισμού σε επίπεδο intermediate έως advanced πρέπει να αναθεωρηθούν εν μέρει. Και τούτο διότι εμφανίζονται σε αυτά δύο σημαντικά λάθη που αφορούν βασικότατες έννοιες της ηλεκτροδυναμικής. Τα παραθέτω συνοπτικά:
1. Ο ορισμός της ηλεκτρεγερτικής δύναμης (ΗΕΔ) πάσχει, όταν δεν είναι ολότελα λανθασμένος! Σε κάποια βιβλία η ΗΕΔ ορίζεται περιπτωσιολογικά, χωρίς να δίνεται ένας γενικός ορισμός από τον οποίο να απορρέουν όλες οι γνωστές ειδικές εκφράσεις, ανάλογα με το ηλεκτροδυναμικό σύστημα. Σε άλλα βιβλία η ΗΕΔ ορίζεται ως "έργο ανά μονάδα φορτίου", πράγμα που επίσης ισχύει σε ειδικές, μόνο, περιπτώσεις (π.χ., κύκλωμα με πηγή σταθερής τάσης και αντίσταση).
2. Πολλά intermediate βιβλία χρησιμοποιούν το παράδειγμα του φορτιζόμενου πυκνωτή για να εξηγήσουν τον νόμο Ampere-Maxwell και το λεγόμενο "ρεύμα μετατόπισης" (ατυχής όρος του Maxwell). Προκαλεί εντύπωση, εν τούτοις, ότι δεν έχει δοθεί σημασία σε κάτι σημαντικό: Με εξαίρεση την ειδική περίπτωση όπου το ρεύμα που φορτίζει τον πυκνωτή είναι χρονικά σταθερό, σε κάθε άλλη περίπτωση το Η/Μ πεδίο που υπολογίζεται με τον "κλασικό" τρόπο δεν ικανοποιεί τον νόμο του Faraday (νόμος της Η/Μ επαγωγής). Αυτό σημαίνει ότι οι γνωστές λύσεις πρέπει να γενικευθούν έτσι ώστε να ικανοποιείται το πλήρες σετ των εξισώσεων του Maxwell.
Και τα δύο αυτά προβλήματα έχουν μελετηθεί πρόσφατα, με αποτέλεσμα κάποια ενδιαφέροντα παιδαγωγικά άρθρα. Τα έχω συγκεντρώσει πιο κάτω:
Άρθρα για τον φορτιζόμενο πυκνωτή
Στο δεύτερο πρόβλημα υπάρχει πάντα περιθώριο και για περαιτέρω μελέτη...
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου