Сила Лоренца на пальцах, обратное преобразование силы в электрическую энергию Опции

[iiv]

Добрый день,

был вчера в музее, где демонстрировали силу Лоренца примерно таким аппаратом, как на ссылке, только без магнита. Мои малые задали мне глупый вопрос, на который я не смог сходу ответить: "если толкать палочку против силы можно ли выработать электричество"? Конечно, если если делать все в лоб, то ничего не выработается, и это понятно, но ребенок неумолим - если сила обратима, то можно примерно этим же экспериментом как-то вырабатывать электричество... Объяснять про ассинхронный генератор ребенку из третьего класса как-то было сложно, поэтому задался здесь вопросом, а действительно, можно ли на таком же стенде (магнита в музее не было!!!) возможно прилагая какие-то переменные токи, все-таки вырабатывать электричество, или придется тему задвинуть до момента, как про асинхронные моторы буду рассказывать?

Спасибо!

ИИВ

[Tanya]

Добрый день,
. Мои малые задали мне глупый вопрос, на который я не смог сходу ответить:

Вопрос совсем даже неглупый...
Ответ положительный. Но раздваивается. Если поддерживать ток внешним генератором - один ответ, если поддерживается поток (например, в случае сверхпроводящего контура) другой.
В обоих случаях меняем (немного) площадь контура.
В первом случае возникает противоэдс и мы закачиваем в источник немного энергии. Посмотрите формулу с производной потока.
Во втором - мы меняем (увеличиваем) ток в контуре и энергию поля.

[iiv]

Вопрос совсем даже неглупый...

да, это я глупый!

Огромное спасибо, Tanya, что выручаете.

Можно немного по-подробнее, по поводу первого случая: "если поддерживать ток внешним генератором". Если в этом случае толкать палочку против движения, то будет вырабатываться ЭДС, но в системе-то ток-то есть, вот тут у меня путаница получается. Куда эта ЭДС-то будет вырабатываться, пожалуйста, подскажите, правильно ли я понимаю, что ток знак поменяет? Попробую по приезду поэкспериментировать, чтобы наглядно это малым показать!

Спасибо!

ИИВ

[Tanya]

правильно ли я понимаю, что ток знак поменяет? Попробую по приезду поэкспериментировать, чтобы наглядно это малым показать!

Нет. Представьте себе генератор тока в виде сверхпроводящего соленоида далеко удаленного от нашего места действия. В пределе мы можем (и должны) мысленно увеличивать его индуктивность до окончания терпения.. Можно теперь рассматривать малые приращения, но есть и первые интегралы - энергия. Тогда сразу...
Вот если Вы изменили площадь контура... интеграл от производной потока ... ЭДС ... приведет к малому увеличению тока (но!) в большой индуктивности ...
Думаю, что нет необходимости объяснять Вам про пределы более подробно...
Эта задачка примерно эквивалентна раздвиганию пластин конденсатора в двух случаях - одинокого и с батарейкой.
И, соответственно, пути изменения энергии разные - поле внутри и химическая энергия снаружи - ее же можно считать энергией поля внешнего бесконечноемкого конденсатора.