Definiția și explicația regulii lui Lenz

Regula lui Lenz vă permite să determinați direcția curentului de inducție în circuit. El spune: „direcția curentului de inducție este întotdeauna astfel încât acțiunea lui slăbește efectul cauzei care provoacă acest curent de inducție”.

Dacă traiectoria unei particule încărcate în mișcare se modifică în vreun fel ca urmare a interacțiunii particulei cu un câmp magnetic, atunci aceste modificări duc la apariția unui nou câmp magnetic, exact opus câmpului magnetic care a provocat aceste modificări.

De exemplu, dacă luați un mic inel de cupru suspendat de un fir și încercați să introduceți în el cu polul nord suficient de puternic magnet, odată ce magnetul se apropie de inel, inelul va începe să respingă magnetul.

Se pare că inelul începe să se comporte ca un magnet, îndreptându-se spre polul cu același nume (în acest exemplu, nordul) către magnetul introdus în el și astfel încearcă să slăbească așa-numitul magnet.

Și dacă opriți magnetul în inel și începeți să împingeți din inel, atunci inelul, dimpotrivă, va urma magnetul, ca și cum s-ar manifesta ca același magnet, dar acum - cu fața la polul opus tracției - magnet de ieșire (mutăm polul nord al magnetului - polul sud format pe inel este atras), de data aceasta încercând să întărim câmpul magnetic slăbit din cauza expansiunii magnetului.

Dacă procedați la fel cu un inel deschis, atunci inelul nu va răspunde la magnet, deși în el va fi indus un EMF, dar, deoarece inelul nu este închis, nu va exista curent indus și, prin urmare, direcția sa nu are nevoie. a fi determinat.

Ce se întâmplă cu adevărat aici? Împingând un magnet într-un inel complet, creștem fluxul magnetic care pătrunde în bucla închisă și, prin urmare (din conform legii lui Faraday a inducției electromagneticeEMF generată în inel este proporțională cu viteza de modificare a fluxului magnetic) EMF este generată în inel.

Și împingând magnetul din inel, schimbăm și fluxul magnetic prin inel, doar că acum nu îl creștem, ci îl micșorăm, iar EMF rezultat va fi din nou proporțional cu rata de schimbare a fluxului magnetic, dar îndreptată în sens invers. Deoarece circuitul este un inel închis, EMF generează desigur un curent închis în inel. Iar curentul creează un câmp magnetic în jurul său.

Direcția liniilor de inducție ale câmpului magnetic generat în inelul de curent poate fi determinată de regula gimletului, iar acestea vor fi dirijate tocmai în așa fel încât să prevină comportarea liniilor de inducție ale magnetului introdus: liniile de o sursă externă intră în inel, iar din inel, respectiv, liniile unei surse externe părăsesc inelul, respectiv, în inel, se duc.

Regula lui Lenz într-un transformator

Acum să ne amintim cum, în conformitate cu regula lui Lenz, este încărcat transformator de rețea… Să presupunem că curentul crește în înfășurarea primară a transformatorului, prin urmare, câmpul magnetic din miez crește. Fluxul magnetic care pătrunde în înfășurarea secundară a transformatorului crește.

Deoarece înfășurarea secundară a transformatorului este închisă de sarcină, EMF generat în acesta va genera un curent indus, care va crea propriul câmp magnetic pe înfășurarea secundară. Direcția acestui câmp magnetic va fi astfel încât să slăbească câmpul magnetic al înfășurării primare, ceea ce înseamnă că curentul din înfășurarea primară va crește (deoarece o creștere a sarcinii în înfășurarea secundară este echivalentă cu o scădere a inductanței a înfășurării primare a transformatorului, ceea ce înseamnă reducerea impedanței transformatorului de rețea). Și rețeaua va începe să lucreze în înfășurarea primară a transformatorului, a cărei valoare va depinde de sarcina din înfășurarea secundară.