L-ħukum ta’ Lenz dwar l-Induttività Eletromagnetika: Definizzjoni u Formula

X’hi huwa Lenz’s Law?

Il-ligi ta’ Lenz għall-indukazzjoni elettromagnetika tistabili li l-direzzjoni tal-kurrent indut fl-kunduttur minn varjazzjoni fil-kamp magnetiku (kif issemma il-ħukum ta’ Faraday għall-indukazzjoni elettromagnetika) tkun hekk li l-kamp magnetiku mhuwi mil-kurrent indut ikkontra l-varjazzjoni inizjali tal-kamp magnetiku li l-għamlu. Il-direzzjoni ta’ din il-flus ta’ kurrent hija magħrufa mill-regola tal-lejn tad-destra ta’ Fleming.

Dan jista’ jkun diffiċli li tfahimh fis-sidir—għalhekk nara esempju.

Żgur li meta kurrent jiġi indut minn kamp magnetiku, il-kamp magnetiku li dan ikkontribwixxi jagħmel kamp magnetiku tiegħu.

Dan il-kamp magnetiku se jkun hekk li ikkontra il-kamp magnetiku li l-aħħar l-għamlu.

Fil-esempju hawn taħt, jekk il-kamp magnetiku “B” j żdied – kif mur fil-(1) – il-kamp magnetiku indut se jikontra lilu.

Meta il-kamp magnetiku “B” jinfgħad – kif mur fil-(2) – il-kamp magnetiku indut se jikontra lilu. Iva daniex ‘ikkontra’ ifisser li huwa agħmel biex jiżdied il-kamp – billi huwa kontra l-varjazzjoni inizjali tal-kamp.

Il-ħukum ta’ Lenz huwa bason fuq il-ħukum ta’ Faraday għall-indukazzjoni. Il-ħukum ta’ Faraday jgħidulna li varjazzjoni fil-kamp magnetiku tindut kurrent fl-kunduttur.

Il-ħukum ta’ Lenz jgħidulna l-direzzjoni ta’ din il-kurrent indut, li ikkontra l-varjazzjoni inizjali tal-kamp magnetiku li l-għamlu. Dan huwa segnalat fit-formula għal Faraday bl-isem negattiv (‘–’).

Din il-biddel fil-kamp magnetiku jista’ jkun mgħluq mill-biddel fil-forza tal-kamp magnetiku permezz tal-moviment ta’ magnett dwar u minn fuq il-spirtale, jew permezz tal-moviment tal-spirtale fil-kamp magnetiku.

F’oħrajn kalimi, nistgħu nqolu li l-amplitudini ta’ l-EMF indut fil-kitba proportjonali ll-vell ta’ biddel ta’ flux.

Formola ta’ Lenz’s Law

Il-ħukum ta’ Lenz jgħidulna li meta EMF jiġi ġenerat permezz ta’ biddel fi flux magnetiku skont il-ħukum ta’ Faraday, il-polarità ta’ l-EMF indut hi hekk li tproduċi kurrent indut li l-kamp magnetiku tagħha ikkontra l-varjazzjoni inizjali tal-kamp magnetiku li l-għamlu

Is-sem negattiv magħruf fil-ħukum ta’ Faraday għall-indukazzjoni elettromagnetika jindika li l-EMF indut (ε) u l-biddel fil-flux magnetiku (δΦB) huma b’segno differenti. Il-formola għal Lenz’s law hija tiegħet hawn taħt:

Fejn:

• ε = EMF indut

• δΦB = biddel fil-flux magnetiku

• N = Numru ta’ spirali fil-spirtale

Il-Ħukum ta’ Lenz u l-Konservazzjoni tal-Energija

Biex tobbidji l-konservazzjoni tal-enerġija, id-direzzjoni tal-kurrent indut permezz tal-ħukum ta’ Lenz għandha tiġi ma’ kamp magnetiku li ikkontra l-kamp magnetiku li l-għamlu. Infatti, il-ħukum ta’ Lenz huwa konsekwenza tal-ħukum ta’ konservazzjoni tal-enerġija.

Għalhekk inti tismit? Ħalli nara x’jiġi meta ma jkunx hekk.

Jekk il-kamp magnetiku mhuwi mil-kurrent indut huwa f’direzzjoni stess mal-kamp li l-għamlu, dawn iż-żewġ kamps magnetiki se jittkombinaw u jagħmlu kamp magnetiku akbar.

Dan il-kamp magnetiku kombinat akbar se, fis-sidir, jagħmel kurrent waħed oħer fil-kunduttur twielet mill-kurrent indut orijinal.

U dan se, fis-sidir, jagħmel kamp magnetiku waħed oħer li se jagħmel kurrent waħed oħer. U hekk barra.

Allura nistgħu nara li jekk il-ħukum ta’ Lenz ma jkunx jagħmel biex il-kurrent indut jipproduċi kamp magnetiku li ikkontra l-kamp li l-għamlu – allura saslu ma’ loop ta’ feedback pozitiv endles, li jinkiseb il-konservazzjoni tal-enerġija (bil-fatt li qegħdin naqdi sorg ta’ enerġija endles).

Il-ħukum ta’ Lenz josservja wkoll it-tieni ħukum ta’ Newton tas-silġ (jew għal kull azzjoni hemm reazzjoni ugwal u kontrarja).

Jekk il-kurrent indut jagħmel kamp magnetiku ugwal u kontrarju mal-direzzjoni tal-kamp magnetiku li l-għamlu, allura biss huwa jista’ jresisti l-biddel fil-kamp magnetiku f’dak l-areal. Dan huwa skond it-tieni ħukum ta’ Newton tas-silġ.