Νόμος του Lenz για την ηλεκτρομαγνητική επαγωγή: Ορισμός & Τύπος

Τι είναι η Νόμος του Lenz;

Ο νόμος του Lenz για την ηλεκτρομαγνητική επεξεργασία δηλώνει ότι η κατεύθυνση του ρεύματος που επικαλύπτεται σε έναν ηλεκτροδό από μια μεταβαλλόμενη μαγνητική πεδίο (σύμφωνα με τον νόμο Faraday της ηλεκτρομαγνητικής επεξεργασίας) είναι τέτοια, ώστε το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από το επικαλυμμένο ρεύμα αντιτίθεται στο αρχικό μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο που το παρήγαγε. Η κατεύθυνση ροής αυτού του ρεύματος δίνεται από τον κανόνα Fleming δεξιάς χειρός.

Αυτό μπορεί να είναι δύσκολο να το καταλάβει κανείς στην αρχή—άς δούμε λοιπόν ένα παράδειγμα.

Θυμηθείτε ότι όταν ένα ρεύμα επικαλύπτεται από ένα μαγνητικό πεδίο, το μαγνητικό πεδίο που παράγεται από αυτό το επικαλυμμένο ρεύμα θα δημιουργήσει το δικό του μαγνητικό πεδίο.

Αυτό το μαγνητικό πεδίο θα είναι πάντα τέτοιο, ώστε να αντιτίθεται στο μαγνητικό πεδίο που το παρήγαγε αρχικά.

Στο παράδειγμα παρακάτω, αν το μαγνητικό πεδίο "B" αυξάνεται – όπως φαίνεται στο (1) – το επικαλυμμένο μαγνητικό πεδίο θα δράσει αντίθετα με αυτό.

Όταν το μαγνητικό πεδίο "B" μειώνεται – όπως φαίνεται στο (2) – το επικαλυμμένο μαγνητικό πεδίο θα δράσει ξανά αντίθετα με αυτό. Αλλά αυτή τη φορά 'αντίθετα' σημαίνει ότι δραστηριοποιείται για να αυξήσει το πεδίο – αφού αντιτίθεται στη μειωμένη ρυθμική αλλαγή.

Ο νόμος του Lenz βασίζεται στον νόμο Faraday της επεξεργασίας. Ο νόμος Faraday μας λέει ότι ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο θα επικαλύψει ένα ρεύμα σε έναν ηλεκτροδό.

Ο νόμος του Lenz μας λέει την κατεύθυνση αυτού του επικαλυμμένου ρεύματος, η οποία αντιτίθεται στο αρχικό μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο που το παρήγαγε. Αυτό εκφράζεται στην τύπωση του νόμου Faraday με τον αρνητικό σημειογράφο (‘–’).

Αυτή η αλλαγή στο μαγνητικό πεδίο μπορεί να προκληθεί αλλάζοντας την ισχύ του μαγνητικού πεδίου μετακινώντας έναν μαγνήτη προς ή μακριά από το καταστρώμα, ή μετακινώντας το καταστρώμα μέσα ή έξω από το μαγνητικό πεδίο.

Με άλλα λόγια, μπορούμε να πούμε ότι η μέγεθος της EMF που παράγεται στο περιβάλλον είναι ανάλογη με την ταχύτητα αλλαγής φλάξ.

Τύπος Νόμου Lenz

Ο νόμος του Lenz δηλώνει ότι όταν μια EMF παράγεται από μια αλλαγή στη μαγνητική φλάξ σύμφωνα με τον νόμο Faraday, η πολικότητα της επικαλυμμένης EMF είναι τέτοια, ώστε να παράγει ένα επικαλυμμένο ρεύμα του οποίου το μαγνητικό πεδίο αντιτίθεται στο αρχικό μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο που το παρήγαγε.

Το αρνητικό σημειογράφο που χρησιμοποιείται στον νόμο Faraday της ηλεκτρομαγνητικής επεξεργασίας δείχνει ότι η επικαλυμμένη EMF (ε) και η αλλαγή στη μαγνητική φλάξ (δΦΒ) έχουν αντίθετες σημειώσεις. Ο τύπος για τον νόμο του Lenz εμφανίζεται παρακάτω:

Που:

• ε = Επικαλυμμένη EMF

• δΦΒ = Αλλαγή στη μαγνητική φλάξ

• Ν = Αριθμός στροφών στο καταστρώμα

Ο Νόμος του Lenz και η Διατήρηση της Ενέργειας

Για να συμμορφωθεί με τη διατήρηση της ενέργειας, η κατεύθυνση του ρεύματος που επικαλύπτεται μέσω του νόμου Lenz πρέπει να δημιουργήσει ένα μαγνητικό πεδίο που αντιτίθεται στο μαγνητικό πεδίο που το παρήγαγε. Στην πραγματικότητα, ο νόμος Lenz είναι ένα αποτέλεσμα του νόμου διατήρησης της ενέργειας.

Γιατί, ρωτάτε; Λοιπόν, ας προσπαθήσουμε να φανταστούμε ό