Lex Lenz de Inductione Electromagnetica: Definitio & Formula

Quid est lex Lenz?

Lex Lenz de inductione electromagnetica dicit quod directio currentis inducti in conductore per mutandum campum magneticum (secundum legem Faraday de inductione electromagnetica) talis est, ut campus magneticus creatus ab inducto currente obstet initiali mutanti campo magnetico qui eum produxit. Directio huius fluxus currentis data est per regulam dexterae manus Fleming.

Hoc difficile est primo intellectu—ita videamus exemplum problematis.

Memento, cum currentis inducitur per campum magneticum, campus magneticus quem hic inductus currentis producit suum proprium campum magneticum creabit.

Hic campus magneticus semper erit ita, ut obstet campum magneticum qui originaliter eum creavit.

In exemplo subter, si campus magneticus “B” crescit – ut ostenditur in (1) – inductus campus magneticus agit in oppositione ad eum.

Cum campus magneticus “B” decrescit – ut ostenditur in (2) – inductus campus magneticus iterum agit in oppositione ad eum. Sed hoc tempore ‘in oppositione’ significat, quod agit ad crescendum campum – quia obstat decrescenti celeritati mutationis.

Lex Lenz fundata est super lege Faraday de inductione. Lex Faraday nobis dicit, quod mutans campus magneticus inducet currentem in conductore.

Lex Lenz nobis dat directionem huius inducti currentis, qui obstet initiali mutanti campu magnetico qui eum produxit. Hoc significatur in formula legis Faraday per signum negativum (‘–’).

Haec mutatio in campo magnetico potest causari per mutandam fortitudinem campi magnetici movendo magnetem versus aut a spira, vel movendo spiram in aut ex campo magnetico.

Aliis verbis, possumus dicere, quod magnitudo EMF inducta in circuitu proportionalis est celeritati mutationis fluxus.

Formula Legis Lenz

Lex Lenz statuit, quod cum EMF generatur per mutationem fluxus magnetici secundum legem Faraday, polaritas inducti EMF talis est, ut producat inductum currentem cuius campus magneticus obstet initiali mutanti campu magnetico qui eum produxit

Signum negativum usitatum in lege Faraday de inductione electromagnetica indicat, quod inductum EMF (ε) et mutatio fluxus magnetici (δΦB) habeant signa opposita. Formula legis Lenz ostenditur infra:

Ubi:

• ε = Inductum EMF

• δΦB = mutatio fluxus magnetici

• N = Numerus circulorum in spira

Lex Lenz et Conservatio Energiarum

Ut conservetur lex conservationis energiarum, directio currentis inducti per legem Lenz debet creare campum magneticum qui obstet campu magnetico qui eum creavit. Quippe lex Lenz est consequentia legis conservationis energiarum.

Cur hoc sit, rogas? Bene, simulemus non esse casum et videamus quid accidit.

Si campus magneticus creatus ab inducto currente est in eadem directione quam campum qui eum produxit, tunc haec duo campi magnetici combinerentur et crearent maiorem campum magneticum.

Hic combinatus maior campus magneticus, suo turno, induceret alium currentem intra conductorem duabus magnitudinis originalis inducti currentis.

Et hoc, suo turno, crearet alium campum magneticum qui induceret alium currentem. Et sic porro.

Ita videmus, si lex Lenz non dictaret, quod inductus currentis debet creare campum magneticum qui obstet campum qui eum creavit – tunc finiremur cum infinito feedback loop positivo, violando legem conservationis energiarum (quoniam effec