care este legea lui Lenz?
legea inducției electromagnetice a lui Lenz afirmă că direcția curentului indus într-un conductor de un câmp magnetic în schimbare (conform legii inducției electromagnetice a lui Faraday) este astfel încât câmpul magnetic creat de curentul indus se opune câmpului magnetic inițial în schimbare care l-a produs. Direcția acestui flux de curent este dată de regula dreaptă a lui Fleming.acest lucru poate fi greu de înțeles la început – deci să ne uităm la un exemplu de problemă., Amintiți-vă că atunci când un curent este indus de un câmp magnetic, Câmpul magnetic pe care acest curent indus îl produce va crea propriul câmp magnetic. Acest câmp magnetic va fi întotdeauna de așa natură încât se opune câmpului magnetic care la creat inițial. În exemplul de mai jos, dacă câmpul magnetic „B” crește – așa cum se arată în (1) – câmpul magnetic indus va acționa în opoziție cu acesta.,
atunci Când câmpul magnetic „B” este în scădere – așa cum se arată în (2) – induse de câmpul magnetic va acționa, din nou, în opoziție cu ea. Dar de data aceasta „în opoziție” înseamnă că acționează pentru a mări câmpul – deoarece se opune ratei de schimbare în scădere.legea lui Lenz se bazează pe legea inducției lui Faraday. Legea lui Faraday ne spune că un câmp magnetic în schimbare va induce un curent într-un conductor., Legea Lenzs ne spune direcția acestui curent indus, care se opune câmpului magnetic inițial în schimbare care l-a produs. Acest lucru este semnificat în formula legii lui Faraday prin semnul negativ (‘–’).
Această schimbare în câmpul magnetic poate fi cauzată de schimbarea câmpului magnetic prin deplasarea unui magnet spre sau de la bobina, sau se deplasează bobina în sau în afara câmpului magnetic., Cu alte cuvinte, putem spune că magnitudinea EMF indusă în circuit este proporțională cu rata de schimbare a fluxului.,
Legea lui Lenz Formula
legea lui Lenz prevede că, atunci când un EMF este generat de o schimbare de flux magnetic în conformitate cu Legea lui Faraday, polaritatea ELECTROMOTOARE induse este astfel, care se produce un curent indus al căror câmp magnetic se opune inițial schimbarea câmpului magnetic care l-a produs
semnul negativ utilizate în legea lui Faraday de inducție electromagnetică, indică faptul că induse de EMF (ε) și modificarea fluxului magnetic (δΦB) au semne opuse., Formula pentru legea lui Lenz este prezentat mai jos:
în cazul în Care:
- ε = Induse emf
- δΦB = schimbare în flux magnetic
- N = Nr. de spire ale bobinei
Legea lui Lenz și Conservare a Energiei
A se supune conservării energiei, direcția curentului indus prin legea lui Lenz trebuie să creeze un câmp magnetic care se opune câmpului magnetic care l-a creat. De fapt, legea lui Lenz este o consecință a legii conservării energiei.,
de ce întrebi asta? Ei bine, să ne prefacem că nu a fost cazul și să vedem ce se întâmplă.dacă câmpul magnetic creat de curentul indus are aceeași direcție cu câmpul care l-a produs, atunci aceste două câmpuri magnetice s-ar combina și ar crea un câmp magnetic mai mare. Acest câmp magnetic combinat mai mare ar induce, la rândul său, un alt curent în interiorul conductorului de două ori magnitudinea curentului indus inițial.
și acest lucru ar crea, la rândul său, un alt câmp magnetic care ar induce încă un curent. Și așa mai departe., Deci, putem vedea că, dacă legea lui Lenz nu dicta că curentul indus trebuie să creeze un câmp magnetic care să se opună câmpului care l – a creat-atunci am ajunge la o buclă de feedback pozitivă nesfârșită, rupând conservarea energiei (deoarece creăm efectiv o sursă de energie nesfârșită).legea lui Lenz se supune, de asemenea, celei de-a treia legi de mișcare a lui Newton (adică la fiecare acțiune există întotdeauna o reacție egală și opusă)., Dacă curentul indus creează un câmp magnetic egal și opus direcției câmpului magnetic care îl creează, atunci numai acesta poate rezista schimbării câmpului magnetic din zonă. Aceasta este în conformitate cu A treia lege de mișcare a lui Newton.
Legea lui Lenz explicată
pentru a înțelege mai bine legea lui Lenz, să luăm în considerare două cazuri:
cazul 1: când un magnet se deplasează spre bobină.,
atunci Când polul nord al magnetului se apropie spre bobinei, fluxul magnetic conectarea bobinei crește. Conform legii lui Faraday de inducție electromagnetică, atunci când există o schimbare a fluxului, un EMF și, prin urmare, curentul este indus în bobină și acest curent își va crea propriul câmp magnetic.,acum ,conform legii lui Lenz, acest câmp magnetic creat se va opune propriei sale sau putem spune că se opune creșterii fluxului prin bobină și acest lucru este posibil numai dacă se apropie partea bobinei atinge polaritatea nordică, după cum știm poli similari se resping reciproc. Odată ce cunoaștem polaritatea magnetică a părții bobinei, putem determina cu ușurință direcția curentului indus prin aplicarea regulii drepte. În acest caz, curentul curge în sens antiorar.,
Cazul 2: Când un magnet este trecerea de la bobina
atunci Când polul nord al magnetului este trecerea de la bobina, de flux magnetic conectarea bobinei scade. Conform legii lui Faraday de inducție electromagnetică, un EMF și, prin urmare, curentul este indus în bobină și acest curent va crea propriul câmp magnetic.,acum ,conform legii lui Lenz, acest câmp magnetic creat se va opune propriei sale sau putem spune că se opune scăderii fluxului prin bobină și acest lucru este posibil numai dacă se apropie partea bobinei atinge polaritatea sudică, după cum știm că polii diferiți se atrag reciproc. Odată ce cunoaștem polaritatea magnetică a părții bobinei, putem determina cu ușurință direcția curentului indus prin aplicarea regulii drepte. În acest caz, curentul curge în sensul acelor de ceasornic.rețineți că pentru a găsi direcțiile câmpului magnetic sau curentului, utilizați regula degetului mare din dreapta i.,e dacă degetele mâinii drepte sunt plasate în jurul firului astfel încât degetul mare să indice în direcția fluxului curent, atunci ondularea degetelor va arăta direcția câmpului magnetic produs de fir.,aw poate fi formulată după cum urmează:
- în Cazul în care flux magnetic Ф legând-o bobină crește, directia curentului în bobină va fi astfel încât să se opună crește în flux și, prin urmare, curentul indus va produce flux într-o direcție cum se arată mai jos (folosind Fleming mâna dreaptă degetul mare regula)
- Dacă fluxul magnetic Ф leagă o bobină este în scădere, fluxul produs de curentul din bobina este astfel, încât aceasta va ajuta principalul flux și, prin urmare, direcția actuală este așa cum se arată mai jos.,
Legea lui Lenz Aplicații
aplicații de legea lui Lenz includ:
- legea lui Lenz poate fi folosit pentru a înțelege conceptul de stocat energie magnetică într-un inductor. Când o sursă de emf este conectată printr-un inductor, un curent începe să curgă prin el. EMF din spate se va opune acestei creșteri a curentului prin inductor. Pentru a stabili fluxul de curent, sursa externă a emf trebuie să facă ceva pentru a depăși această opoziție., Această lucrare poate fi făcută de către emf este stocată în inductor și poate fi recuperată după îndepărtarea sursei externe de emf din circuit
- această lege indică faptul că EMF indus și schimbarea fluxului au semne opuse care oferă o interpretare fizică a alegerii semnului în legea inducției lui Faraday.
- Legea lui Lenz se aplică și generatoarelor electrice., Când un curent este indus într-un generator, direcția acestui curent indus este de așa natură încât se opune și provoacă rotația generatorului (ca în conformitate cu legea lui Lenz) și, prin urmare, generatorul necesită mai multă energie mecanică. De asemenea, oferă înapoi emf în cazul motoarelor electrice.
- Legea lui Lenz este, de asemenea, utilizată în frânarea electromagnetică și în aragazurile cu inducție.,legea lui Lenz afirmă că direcția curentului indus într-un conductor de un câmp magnetic în schimbare este astfel încât câmpul magnetic creat de curentul indus se opune câmpului magnetic inițial în schimbare care l-a produs.
Legea lui Lenz este numit după savantul German H. F. E. Lenz în 1834. Legea lui Lenz se supune celei de-a treia legi a mișcării a lui Newton (eu.,e la fiecare acțiune există întotdeauna o reacție egală și opusă) și conservarea energiei (adică energia nu poate fi nici creată, nici distrusă și, prin urmare, suma tuturor energiilor din sistem este o constantă).
Lasă un răspuns