¿qué es la Ley de Lenz?
La Ley de Lenz de inducción electromagnética establece que la dirección de la corriente inducida en un conductor por un campo magnético cambiante (según la Ley de Faraday de inducción electromagnética) es tal que el campo magnético creado por la corriente inducida se opone al campo magnético cambiante inicial que lo produjo. La dirección de este flujo de corriente viene dada por la regla de la mano derecha de Fleming.
esto puede ser difícil de entender al principio, así que veamos un problema de ejemplo., Recuerde que cuando una corriente es inducida por un campo magnético, el campo magnético que esta corriente inducida produce creará su propio campo magnético. Este campo magnético siempre será tal que se oponga al campo magnético que originalmente lo creó. En el ejemplo siguiente, si el campo magnético «B» está aumentando – como se muestra en (1) – el campo magnético inducido actuará en oposición a él.,
Cuando el campo magnético «B» está disminuyendo – como se muestra en (2) el campo magnético inducido volverá a actuar en oposición a ella. Pero esta vez ‘en oposición’ significa que está actuando para aumentar el campo-ya que se opone a la tasa decreciente de cambio.
La Ley de Lenz se basa en la Ley de inducción de Faraday. La Ley de Faraday nos dice que un campo magnético cambiante inducirá una corriente en un conductor., La Ley de Lenz nos dice la dirección de esta corriente inducida, que se opone al campo magnético cambiante inicial que la produjo. Esto se expresa en la fórmula de la Ley de Faraday por el signo negativo (‘–’).
Este cambio en el campo magnético puede ser causado por cambiar la intensidad del campo magnético moviendo un imán hacia o lejos de la bobina, o moviendo la bobina dentro o fuera del campo magnético., En otras palabras, podemos decir que la magnitud de la EMF inducida en el circuito es proporcional a la tasa de cambio de flujo.,
fórmula de la Ley de Lenz
La Ley de Lenz establece que cuando un EMF es generado por un cambio en el flujo magnético de acuerdo con la ley de Faraday, la polaridad del campo electromagnético inducido es tal, que produce una corriente inducida cuyo campo magnético se opone al campo magnético cambiante inicial que lo produjo
el signo negativo utilizado en la ley de Faraday de inducción electromagnética, indica que el campo electromagnético inducido (ε) y el cambio en el flujo magnético (δφb) tienen signos opuestos., La fórmula para la Ley de Lenz se muestra a continuación:
donde:
- ε = emf inducido
- δΦB = cambio en el flujo magnético
- n = no de vueltas en bobina
la Ley de Lenz y la conservación de la energía
para obedecer a la conservación de la energía, la dirección de la corriente inducida a través de la ley de Lenz debe crear un campo magnético que se opone al campo magnético que lo creó. De hecho, la Ley de Lenz es una consecuencia de la Ley de conservación de la energía.,
¿Por qué preguntas? Bueno, finjamos que no fue el caso y veamos qué pasa.
si el campo magnético creado por la corriente inducida es la misma dirección que el campo que lo produjo, entonces estos dos campos magnéticos se combinarían y crearían un campo magnético más grande. Este campo magnético más grande combinado, a su vez, induciría otra corriente dentro del conductor dos veces la magnitud de la corriente inducida original.
y esto, a su vez, crearía otro campo magnético que induciría otra corriente. Y así sucesivamente., Así que podemos ver que si la Ley de Lenz no dictara que la corriente inducida debe crear un campo magnético que se oponga al campo que lo creó, entonces terminaríamos con un bucle de retroalimentación positiva sin fin, rompiendo la conservación de la energía (ya que estamos creando efectivamente una fuente de energía sin fin).
La Ley de Lenz también obedece a la tercera ley del movimiento de Newton (es decir, a cada acción siempre hay una reacción igual y opuesta)., Si la corriente inducida crea un campo magnético que es igual y opuesto a la dirección del campo magnético que lo crea, entonces solo puede resistir el cambio en el campo magnético en el área. Esto está de acuerdo con la tercera ley del movimiento de Newton.
La Ley de Lenz explicada
para entender mejor la Ley de Lenz, consideremos dos casos:
Caso 1: Cuando un imán se mueve hacia la bobina.,
Cuando el polo norte del imán se acerca hacia la bobina, el flujo magnético de la vinculación a la bobina aumenta. De acuerdo con la Ley de Faraday de la inducción electromagnética, cuando hay un cambio en el flujo, un EMF, y por lo tanto la corriente se induce en la bobina y esta corriente creará su propio campo magnético.,
Ahora, de acuerdo con la Ley de Lenz, este campo magnético creado se opondrá al suyo propio o podemos decir que se opone al aumento del flujo a través de la bobina y esto es posible solo si el lado de la bobina que se acerca alcanza la polaridad norte, ya que sabemos que polos similares se repelen entre sí. Una vez que conocemos la polaridad magnética del lado de la bobina, podemos determinar fácilmente la dirección de la corriente inducida aplicando la regla de la mano derecha. En este caso, la corriente fluye en el sentido contrario a las agujas del reloj.,
Caso 2: Cuando un imán se aleja de la bobina
Cuando el polo norte del imán se aleja de la bobina, el flujo magnético de la vinculación a la bobina disminuye. De acuerdo con la Ley de Faraday de inducción electromagnética, se induce un CEM y, por lo tanto, una corriente en la bobina y esta corriente creará su propio campo magnético.,
Ahora, de acuerdo con la Ley de Lenz, este campo magnético creado se opondrá al suyo propio o podemos decir que se opone a la disminución del flujo a través de la bobina y esto es posible solo si el lado de la bobina que se acerca alcanza la polaridad Sur, ya que sabemos que polos diferentes se atraen entre sí. Una vez que conocemos la polaridad magnética del lado de la bobina, podemos determinar fácilmente la dirección de la corriente inducida aplicando la regla de la mano derecha. En este caso, la corriente fluye en el sentido de las agujas del reloj.
tenga en cuenta que para encontrar las direcciones del campo magnético o la corriente, utilice la regla del pulgar derecho i.,e si los dedos de la mano derecha se colocan alrededor del cable para que el pulgar apunte en la dirección del flujo de corriente, entonces el encrespamiento de los dedos mostrará la dirección del campo magnético producido por el cable.,aw se puede afirmar de la siguiente manera:
- si el flujo magnético Ф que enlaza una bobina aumenta, la dirección de la corriente en la bobina será tal que se opondrá al aumento del flujo y, por lo tanto, la corriente inducida producirá su flujo en una dirección como se muestra a continuación (utilizando la regla del pulgar derecho de Fleming)
- Si el flujo magnético ф que enlaza una bobina está disminuyendo, el flujo producido por la corriente en la bobina es tal, que ayudará al flujo principal y, por lo tanto, la dirección de la corriente es la que se muestra a continuación.,
Lenz la Ley de Aplicaciones
Las aplicaciones de Lenz la ley incluyen:
- Lenz la ley puede ser usada para entender el concepto de la energía magnética almacenada en un inductor. Cuando una fuente de emf está conectada a través de un inductor, una corriente comienza a fluir a través de él. El EMF posterior se opondrá a este aumento de corriente a través del inductor. Para establecer el flujo de corriente, la fuente externa de CEM tiene que hacer algo de trabajo para superar esta oposición., Este trabajo puede ser realizado por el emf se almacena en el inductor y puede ser recuperado después de eliminar la fuente externa de emf del circuito
- esta ley indica que el EMF inducido y el cambio en el flujo tienen signos opuestos que proporcionan una interpretación física de la elección del signo en la Ley de inducción de Faraday.
- La Ley de Lenz también se aplica a los generadores eléctricos., Cuando una corriente es inducida en un generador, la dirección de esta corriente inducida es tal que se opone y causa la rotación del generador (como de acuerdo con la Ley de Lenz) y por lo tanto el generador requiere más energía mecánica. También proporciona la parte posterior emf en el caso de motores eléctricos.
- La Ley de Lenz también se utiliza en el frenado electromagnético y las cocinas de inducción.,
establece la Ley de Lenz
La Ley de Lenz establece que la dirección de la corriente inducida en un conductor por un campo magnético cambiante es tal que el campo magnético creado por la corriente inducida se opone al campo magnético cambiante inicial que lo produjo.
Lenz la Ley es el nombre del científico alemán H. F. E. Lenz en 1834. La Ley de Lenz obedece a la tercera ley del movimiento de Newton (i.,e a cada acción siempre hay una reacción igual y opuesta) y la conservación de la energía (es decir, la energía no puede ser creada ni destruida y, por lo tanto, la suma de todas las energías en el sistema es una constante).
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