Ο Ο νόμος του Λεντς είναι μια γενίκευση του νόμος του faraday, που περιγράφει το φαινόμενο του επαγωγήηλεκτρομαγνητικός. Σύμφωνα με το νόμο του Lenz, η ηλεκτροκινητική δύναμη που προκαλείται από το a παραλλαγή μαγνητικής ροής θα διαμορφώνεται πάντα με μια έννοια που αντιτίθεται σε αυτήν την παραλλαγή.
Πριν προχωρήσουμε σε αυτό το άρθρο, είναι σημαντικό να κατανοήσετε πλήρως ορισμένες θεμελιώδεις έννοιες του νόμου του Faraday, επομένως, σας προτείνουμε να δείτε το κείμενό μας σχετικά με το φαινόμενο του ηλεκτρομαγνητική επαγωγή.
Δείτε επίσης:Πώς λειτουργούν οι μετασχηματιστές και η σχέση τους με το νόμο του Lenz
Ο νόμος του Λεντς
Ο Ο νόμος του Λεντς δείχνει ποια είναι η πολικότητα του ηλεκτροκινητική δύναμη προκαλείται σε βρόχο, σύμφωνα με την κατεύθυνση στην οποία το παραλλαγή μαγνητικής ροής πάνω από αυτό το πηνίο ή πηνίο. Δημιουργήθηκε από ΧάινριχΛένζ, Αυτός ο νόμος μπορεί να νοηθεί ως συμπλήρωμα του νόμου του Faraday, σύμφωνα με την αρχή της διατήρησηδίνειενέργεια.
Μαθηματικά, το νόμοςσεΛεντς είναι απλώς ένα αρνητικό σημάδι που αποδίδεται στο νόμο του επαγωγήηλεκτρομαγνητικός, δείτε τον τύπο:
ε - προκαλούμενη ηλεκτροκινητική δύναμη (V - Volts)
ΔΦ - παραλλαγή της μαγνητικής ροής (Wb - Weber ή T / m²)
τ - χρονικά διαστήματα
Το αρνητικό σημάδι του τύπου υποδεικνύει ότι η πολικότητα της επαγόμενης ηλεκτροκινητικής δύναμης (ε) πρέπει να είναι αντίθετη με τη διακύμανση της μαγνητικής ροής ΔΦ.
Κατεύθυνση του επαγόμενου ηλεκτρικού ρεύματος
Να γνωρίζουμε την έννοια του ηλεκτρικό ρεύμα προκαλείται, ή ακόμη και από το μαγνητικό πεδίο, είναι απαραίτητο, πρώτα, να γνωρίζουμε το κανόνας δεξιού χεριού. Αυτός ο κανόνας δηλώνει ότι η κατεύθυνση και η έννοια του μαγνητικό πεδίο παράγεται από ένα αλυσίδαηλεκτρικός Μπορούν να προσδιοριστούν από τη χειρονομία του κλεισίματος των δακτύλων του χεριού γύρω από το μεγάλο δάχτυλο, το οποίο πρέπει να δείχνει προς την κατεύθυνση που το ρεύμα περνά μέσω του αγωγού. Σε αυτήν την περίπτωση, το μαγνητικό πεδίο πρέπει να δείχνει στο ίδιοέννοια ότι η δάχτυλαδίνειχέρι, όπως φαίνεται στο σχήμα:
Με βάση αυτόν τον κανόνα, πότε πλησιάζω μια σειρά αγώγιμος του ΠόλοςΒόρειος σε ένα μαγνήτης, αυτό θα παράγει ένα μαγνητικό πεδίο που αντιτίθεται στο αυξημένη μαγνητική ροή στο εσωτερικό του, δηλαδή θα παράγει ένα μαγνητικό βορρά, για να απωθεί την είσοδο του μαγνήτη. Κοίτα την εικόνα:
Για μια βόρεια πολικότητα να αντιτίθεται στην είσοδο του βόρειου πόλου του μαγνήτη, το επαγόμενο ρεύμα που διατρέχει το πηνίο πρέπει να σχηματιστεί αριστερόστροφα, όπως φαίνεται στο σχήμα:
Στην περίπτωση παρουσιάζουμε μια ελαφρώς διαφορετική περίπτωση, στην οποία το ΠόλοςΒόρειος του μαγνήτη φύγε του αγώγιμου βρόχου. Όταν συμβεί αυτό, η σπείρα θα τείνει εναντιώνομαιστομετακίνηση και επομένως θα παράγει ένα ΠόλοςΝότοςμαγνητικό μπροστά σας, Έτσι να προσελκύσειο μαγνήτης που απομακρύνεται. Το μαγνητικό πεδίο, επομένως, πρέπει να παράγεται από a ηλεκτρικό ρεύμα που ρέει δεξιόστροφα, σημειώστε:
Τέλος, παρουσιάσαμε μια εικόνα στην οποία απεικονίζονται οι πιθανές καταστάσεις στις οποίες εμφανίζονται η προσέγγιση και η αναχώρηση του βόρειου πόλου, καθώς και η προσέγγιση και η αναχώρηση του μαγνητικού νότιου πόλου:
Στην εικόνα, το μαγνητικό πεδίο του μαγνήτη είναι γραμμένο με μπλε (B), ενώ το μαγνητικό πεδίο που προκαλείται στα πηνία είναι γραμμένο με κόκκινο χρώμα. Το ΔB, με τη σειρά του, δείχνει την κατεύθυνση διακύμανσης του μαγνητικού πεδίου σε κάθε περίπτωση.
Κοίταεπίσης: Μια περίληψη του τι είναι πιο σημαντικό για την ηλεκτροστατική
Επιλυμένες ασκήσεις βάσει του νόμου του Λεντς
Ερώτηση 1) Σχετικά με το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, σημειώστε μόνο τις ψευδείς εναλλακτικές.
I - Όταν ένας μαγνήτης πλησιάζει σε έναν αγώγιμο βρόχο, δημιουργείται ένα επαγόμενο μαγνητικό πεδίο στον βρόχο για να αντιταχθεί στη διέλευση του μαγνήτη.
II - Όταν προσπαθούμε να περάσουμε έναν μαγνήτη από το εσωτερικό ενός πηνίου, ένα μαγνητικό πεδίο προκαλείται στο πηνίο για να ευνοήσει τη διέλευση του μαγνήτη.
III - Στην περίπτωση που ένας μαγνήτης έχει μηδενική σχετική ταχύτητα σε σχέση με ένα πηνίο, το ηλεκτροκινητική δύναμη που προκαλείται στο πηνίο θα είναι μη μηδενικό.
Είναι ψευδείς:
α) I και II
β) II και II
γ) I, II και III
δ) I και III
ε) II και III
Ανατροφοδότηση: Γράμμα e
Ανάλυση:
Ας δούμε τις εναλλακτικές λύσεις:
ΕΓΩ - ΑΛΗΘΗΣ. Το επαγόμενο μαγνητικό πεδίο αντιτίθεται πάντα στην παραλλαγή ροής του μαγνητικού πεδίου.
ΙΙ - ΨΕΥΔΗΣ. Σε αυτήν την περίπτωση, το επαγόμενο μαγνητικό πεδίο θα προσπαθήσει να κάνει τον μαγνήτη να σταματήσει να κινείται.
III - ΨΕΥΔΗΣ. Στην περίπτωση που δεν υπάρχει σχετική ταχύτητα μεταξύ του μαγνήτη και του βρόχου, δεν θα υπάρχει επαγόμενη ηλεκτροκινητική δύναμη.
Αναλύοντας τις απαντήσεις, βλέπουμε ότι οι ψευδείς εναλλακτικές είναι τα γράμματα II και III, οπότε η απάντηση είναι το γράμμα E.
Ερώτηση 2) Ένας μαγνήτης έχει τον μαγνητικό νότιο πόλο του στραμμένο προς έναν αγώγιμο βρόχο, όταν αυτός ο βρόχος απομακρύνεται. Σε σχέση με την κατάσταση που περιγράφεται, σημειώστε τι είναι σωστό:
I - Ο μαγνήτης θα έλκεται από το πηνίο.
II - Ο μαγνήτης θα απωθηθεί από τη σπείρα.
III - Το ηλεκτρικό ρεύμα που σχηματίζεται στο βρόχο θα έχει δεξιόστροφη κατεύθυνση.
IV - Δεν είναι δυνατόν να γνωρίζουμε την κατεύθυνση του ηλεκτρικού ρεύματος, καθώς δεν γνωρίζουμε εάν ο βρόχος είναι δεξιά ή αριστερά του μαγνήτη.
Είναι σωστές:
α) I και II
β) I, II και III
γ) I και IV
δ) II και III
ε) III και IV
Ανατροφοδότηση: Γράμμα Γ
Ανάλυση:
Στην περίπτωση που περιγράφεται, ο αγώγιμος βρόχος θα παράγει έναν μαγνητικό βόρειο πόλο κοντά στον μαγνήτη, προκειμένου να τον προσελκύσει, αντιθέτως με αυτόν τον τρόπο Επιπλέον, καθώς δεν γνωρίζουμε τη διάταξη του μαγνήτη και του πηνίου, δεν είναι δυνατόν να δηλωθεί η κατεύθυνση του ηλεκτρικού ρεύματος προκαλείται στο πηνίο. Επομένως, η σωστή εναλλακτική λύση είναι το γράμμα Γ.
Από εμένα, Rafael Helerbrock