Закон на Ленц објаснет

Закон на Ленц, именуван по рускиот физичар Хајнрих Ленц (1804-1865), е основен принцип во електромагнетизмот. Тие вели дека правецот на индуцираната електродинамичка сила (ЕДС) во затворена проводна петља секогаш се спротивставува на промената на магнетниот поток што ја предизвика. Ова значи дека индуцираната стрuja создава магнетно поле што се спротивставува на почетната промена на магнетниот поток, според принципите за зачувување на енергијата.

Разбирањето на Законот на Ленц ни овозможува да цениме науката зад многу секојдневни применби, како што се електрични генератори, мотори, индуктори и трансформатори. Се вгледувајќи во принципите на Законот на Ленц, добиваме увид во работата на електромагнетниот свет околу нас.

Законот на Ленц, именуван по рускиот физичар Хајнрих Ленц (1804-1865), е основен принцип кој го регулира електромагнетното индуцирање. Тој вели дека индуцираната електродинамичка сила (ЕДС) во затворена проводна петља секогаш се спротивставува на промената на магнетниот поток што ја предизвика. Во поедноставни зборови, правецот на индуцираната стрuja создава магнетно поле што се спротивставува на почетната промена на магнетниот поток.

Законот на Ленц е основен закон на електромагнетизмот кој вели дека правецот на индуцираната електродинамичка сила (ЕДС) во колона секогаш е таков што се спротивставува на промената што ја предизвика. Математички, Законот на Ленц може да се изрази како:

ЕДС = -dΦ/dt

Каде ЕДС е електродинамичката сила, Φ е магнетниот поток, а dt е промената во времето. Негативниот знак во равенката покажува дека индуцираната ЕДС е во спротивен правец од промената на потокот.

Законот на Ленц е тесно поврзан со Законот на Фарадеј за електромагнетното индуцирање, кој вели дека менливото магнетно поле индуцира ЕДС во колона. Законот на Фарадеј математички може да се изрази како:

ЕДС = -dΦ/dt

каде ЕДС е електродинамичката сила, Φ е магнетниот поток, а dt е промената во времето.

Законот на Ампер и Биот-Савартовиот закон исто така се поврзани со Законот на Ленц, бидејќи ги опишуваат однесувањето на електричните и магнетните полиња во присуство на строеви и наелектрисани частици. Законот на Ампер вели дека магнетното поле околу жичка што носи стрuja е пропорционално на стрuja и растојанието од жичката. Биот-Савартовиот закон опишува магнетното поле произведено од жичка што носи стрuja или група жички.

Заедно, овие закони даваат комплетна описание на однесувањето на електричните и магнетните полиња во различни ситуации. Како резултат, тие се суштински за разбирање на работата на електрични мотори, генератори, трансформатори и други уреди.

За да го разберете подобро, замолете сценариум каде што магнетен стаб се движи кон катушка жички. Кога магнетниот стаб се приближува до катушката, магнетните линии на поле што минуваат низ катушката се зголемуваат. Според Законот на Ленц, полярноста на индуцираната ЕДС во катушката е таква што се спротивставува на зголемувањето на магнетниот поток. Ова спротивствување создава индуцирано поле што се спротивставува на движењето на магнетниот стаб, што на крај го забавува. Слично, кога магнетниот стаб се отдалечува од катушката, индуцираната ЕДС ќе се спротивстави на намалувањето на магнетниот поток, создавајќи индуцирано поле што ќе се обидува да го задржи магнетниот стаб на местото.

Индуцираното поле што се спротивставува на промената на магнетниот поток следи правилото на десната рака. Ако ја држиме нашата десна рака околу катушката така што прстите ни сочиат во правецот на магнетните линии на поле, нашиот палец ќе сочи во правецот на индуцираната стрuja. Правецот на индуцираната стрuja е таков што создава магнетно поле што се спротивставува на промената на магнетниот поток.

Полюсите на магнетниот стаб исто така играат важна улога во Законот на Ленц. Кога северниот полюс на магнетниот стаб се приближува до катушката, индуцираната стрuja создава магнетно поле што се спротивставува на приближнувањето на северниот полюс. Обратно, кога јужниот полюс на магнетниот стаб се приближува до катушката, индуцираната стрuja создава магнетно поле што се спротивставува на приближнувањето на јужниот полюс. Правецот на индуцираната стрuja следи правилото на десната рака, како што го обсновивме почеток.

Тој е поврзан со Законот на Фарадеј за електромагнетното индуцирање, кој објаснува како менливото магнетно поле може да индуцира ЕДС во проводник. Законот на Фарадеј математички опишува врската помеѓу индуцираната ЕДС и промената на магнетниот поток. Тој следи Законот на Фарадеј, бидејќи го регулира правецот на индуцираната ЕДС во одговор на промената на магнетниот поток.

Тој е поврзан и со феноменот на вихреви строеви. Вихревите строеви се петли на електрична стрuja индуцирани внатре во проводници од менливо магнетно поле. Циркулирачкото текло на овие строеви генерира нивно магнетно поле, што се спротивставува на почетното магнетно поле што ги создаде. Овој ефект е во согласност со Законот на Ленц и има практични применби, како што се системите за спорење на возовите и индуктивните плочи за варишење.

Тој има многу практични применби во нашата секојдневна живот. На пример, тој игра значајна улога во дизајнот и функцијата на електрични генератори, кои ги конвертираат механичната енергија во електрична. Во генератор, ротирачка катушка испреку менливо магнетно поле доведува до генерирање на ЕДС. Правецот на оваа индуцирана ЕДС е одредена од Законот на Ленц, што гарантира дека системот зачувува енергија. Слично, електричните мотори работат на база на Законот на Ленц. Во електричниот мотор, интеракцијата помеѓу магнетните полиња и индуцираната ЕДС создава момен за враќање што го движителот.

Тој е суштински концепт во дизајнот на индуктори и трансформатори. Индукторите се електронски компоненти што ги чуваат енергијата во нивното магнетно поле кога стрuja текува низ нив. Тие се спротивставуваат на секоја промена на стрuja, според принципите на Законот на Ленц. Трансформаторите, кои се користат за пренос на електрична енергија меѓу колони, го користат феноменот на електромагнетното индуцирање. Разбирајќи го тој, инженерите можат да дизајнираат трансформатори.

Изјава: Поштовајте оригиналот, добри статии се подесни за споделување, ако постои нарушување на автorskите права се јавете за избришување.