Lenz-en Indukzio Elektromagnetikoaren Legea: Definizioa & Formula
Lenz-en Legea da zer?
Lenz-en legea elektromagnetiko indukzioari buruz dio kontuaren indarraren norabidea konduktore batean aldatzen den magneko eremu bat (Faradayren legearen arabera) sortzen duenak indar hori sortutako magneko eremuarekin kontraporatzen dela. Honek esan nahi du magneko eremu sortzen duela indar hori sortutako indarra kontraporatzen hasierako aldatzen ari den magneko eremua. Indar horren norabideak ematen du Flemingen eskubiko erregela.
Lehenengoz ulertzeko zaila izan daiteke—beraz, ikus dezagun adibide bat.
Gogoratu indarra magneko eremu baten bidez sortuta dagoenean, indar hori sortutako magneko eremuak bere magneko eremu propioa sortuko du.
Magneko eremu hau beti izango da kontraporatzen magneko eremuari, indar hori sortutakoan.
Adibidean, "B" magneko eremua handitzen ari bada – (1) eran ikusten den bezala – indarrikatutako magneko eremuak kontraporatzen egingo du.
"B" magneko eremua txikitzen ari bada – (2) eran ikusten den bezala – indarrikatutako magneko eremuak berriro kontraporatzen egingo du. Baina orain 'kontraporatzen' esan nahi du indar horrek eremua handitzen duela – aldaketaren tasa txikiagotzeko kontraporatzen duelako.
Lenz-en legea Faradayren legean oinarrituta dago. Faradayren legeak esaten digu magneko eremu aldatzen ariena indar bat sortzen duela konduktorean.
Lenz-en legeak esaten digu norabide hori, indar horrek kontraporatzen duela hasierako aldatzen ari den magneko eremua. Honek adierazten du Faradayren legearen formularen negatiboko zenbakia (‘–’).
Magneko eremu honen aldaketa magnetismoaren indarraren aldatzea edo magnetoa koilaren ondoren edota kanpo mugitzeko gertatzen da.
Beste era batera esanda, zirkuituan sortutako EMFren neurria fluxuaren aldatzeen tasa proportzionala dela esan dezakegu.
Lenz-en Legearen Formula
Lenz-en legeak esaten du EMF bat sortzen denean, magneko fluxu aldatzen ari denean, indar hori sortutako magneko eremuak kontraporatzen duela hasierako aldatzen ari den magneko eremua.
Faradayren elektromagnetiko indukzioaren legean erabilitako negatiboko zenbakia adierazten du indarrikatutako EMF (ε) eta magneko fluxuaren aldaketa (δΦB) alderantzizkoak direla. Lenz-en legearen formula hurrengo bezala agertzen da:
Non:
ε = Indarrikatutako EMF
δΦB = magneko fluxuaren aldaketa
N = Koileko erdiak
Lenz-en Legea eta Energiaren Erreserba
Energiaren erreserbak dituen moduan, Lenz-en legearen bidez sortutako indar hori sortutako magneko eremuak kontraporatzen duela beharrezkoa da. Benetan, Lenz-en legea energia erreserbaren legearen ondorioa da.
Zergatik, galdetu behar duzu? Adibide bat egiten badugu, ikus dezagun zer gertatzen da.
Indarrikatutako indar hori sortutako magneko eremuak hasierako eremuren norabidean egonenean, bi magneko eremuak elkartzen dira eta eremu handiagoa sortzen dute.
Erema handiago hau, berriz, beste indar bat sortuko du konduktorean, hasierako indarrikatutako indararen bikoitzeko neurrian.
Eta horrek, berriz, beste magneko eremu bat sortuko du, eta horrek beste indar bat sortuko du. Hona hemen.
Beraz, ikus dezakegu Lenz-en legeak ez baditu zehaztuta indarrikatutako indarak sortutako magneko eremuak kontraporatzen ereemua sortu dugunari - orduan gaizki bueltatuko gara energia erreserbaren gainean (bilakaera positibo mugatugabe bat sortzen dugulako, energia mugatugabe bat sortzen dugulako).
Lenz-en legeak Newtonen hirugarren mugikuntzaren legea ere betetzen du (edozer ekintzari erantzuna beti da berdin eta alderantzizkoa).
Indarrikatutako indarak sortutako magneko eremuak hasierako eremuren norabidearekin berdin eta alderantzizkoa bada, orduan bakarrik kontraporatzen du magneko eremuaren aldaketari. Honek Newtonen hirugarren mugikuntzaren legearekin bat dator.
Lenz-en Legea Azaldu
Lenz-en legea hobeto ulertzeko, bi kasu azter dezagun:
