Erklären Sie das Lenz'sche Gesetz
Was ist das Lenzsche Gesetz?
Das Lenzsche Gesetz der elektromagnetischen Induktion besagt, dass die Richtung des in einem Leiter durch ein sich änderndes Magnetfeld (gemäß dem Faradayschen Induktionsgesetz) induzierten Stroms so ist, dass das vom induzierten Strom erzeugte Magnetfeld dem sich ändernden Magnetfeld, das es verursacht hat, entgegenwirkt. Die Richtung des Stromflusses wird durch die rechte Handregel von Fleming gezeigt.
Das Lenzsche Gesetz basiert auf dem Faradayschen Induktionsgesetz, das besagt, dass ein sich änderndes Magnetfeld einen Strom in einem Leiter verursacht. Das Lenzsche Gesetz erklärt, dass die Richtung des induzierten Stroms der sich ändernden Magnetfeldrichtung, die ihn verursacht hat, entgegengesetzt ist. Dies wird durch das negative Vorzeichen in der Formel für das Faradaysche Gesetz dargestellt.
Wobei,
døB – Änderung des Magnetfelds und
dt – Änderung der Zeit
Die Stärke des Magnetfelds kann geändert werden, oder der Magnet kann sich dem Spule näher oder weiter entfernen, oder die Spule kann in oder aus dem Magnetfeld bewegt werden.
Formel des Lenzschen Gesetzes:
Gemäß dem Lenzschen Gesetz entsteht immer dann, wenn ein elektromagnetisches Feld durch eine Änderung des magnetischen Flusses induziert wird, ein induzierter Strom mit einem Magnetfeld, das senkrecht zum sich ändernden Magnetfeld steht, das ihn verursacht hat.
Die folgende Gleichung beschreibt das Lenzsche Gesetz:
Wobei,
N – Anzahl der Wicklungen in der Spule
Was ist der wichtigste Beitrag, den das Lenzsche Gesetz leistet?
Das Lenzsche Gesetz wird angewendet, um die Richtung des induzierten Stroms zu bestimmen.
Warum wird das Lenzsche Gesetz oft als das Energieerhaltungsgesetz bezeichnet?
Das Lenzsche Gesetz basiert auf dem Prinzip des Energieerhaltungsgesetzes. Es zeigt, dass mechanische Energie im Prozess der Arbeit gegen die entgegenwirkende Kraft, die durch den sich bewegenden Magneten aufgetreten ist, verbraucht wird, und diese Energie dann in elektrische Energie umgewandelt wird, die den Strom in der Spule fließen lässt.
Anwendungen des Lenzschen Gesetzes:
1. Elektromagnetische Bremsen und Induktionskochplatten sind zwei Beispiele für Anwendungen des Lenzschen Gesetzes.
2. Waagen, die Wirbelstromtechnologie verwenden
3. Es wird auch für elektrische Generatoren, insbesondere Wechselstromgeneratoren, verwendet.
4. Metallsuchgeräte
5. Dynamometer, die Wirbelströme verwenden
6. Bremssysteme für Züge
7. Kartenleser und Scanner
8. Elektronische Mikrofone
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