Lenz törvénye: definíció és megoldott gyakorlatok

A Lenz törvénye általánosítása törvény faraday, amely leírja a indukcióelektromágneses. Lenz törvénye szerint az elektromotoros erő, amelyet az a mágneses fluxus-variáció mindig olyan formában fog kialakulni, amely ellenzi ezt a változatot.

Mielőtt folytatnánk ezt a cikket, fontos, hogy teljes mértékben megértse Faraday törvényének néhány alapvető fogalmát, ezért javasoljuk, hogy olvassa el szövegünket a elektromágneses indukció.

Lásd még:A transzformátorok működése és viszonyuk Lenz törvényéhez

Lenz törvénye

A Lenz törvénye jelzi, hogy a elektromos erő hurokban indukálva, annak az iránynak megfelelően, amelyben a mágneses fluxus-variáció azon a tekercsen vagy tekercsen. Készítette HeinrichLenz, ez a törvény a Faraday-törvény kiegészítéseként értelmezhető, összhangban a Megőrzésadenergia.

Az ábra egy egyszerű kísérletet szemléltet, amely elvégezhető Lenz törvényének bemutatására.

Matematikailag a törvényban benLenz ez csak egy negatív előjel, amelyet a törvénynek tulajdonítanak indukcióelektromágneses, nézd meg a képletet:

ε - indukált elektromotoros erő (V - Volt)

ΔΦ - a mágneses fluxus változása (Wb - Weber vagy T / m²)

t –Időintervallum (ok)

A képlet negatív jele azt jelzi, hogy az indukált elektromotoros erő polaritása (ε) ellentétesnek kell lennie a mágneses fluxus változásával ΔΦ.

Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)

Az indukált elektromos áram iránya

Megérteni a jelentését elektromos áram indukálta, vagy akár a mágneses mezőből szükséges, hogy először is ismerjük a jobb kéz szabály. Ez a szabály kimondja, hogy az iránya és jelentése mágneses mező által generált a láncelektromos a kéz ujjainak a nagylábujj körül történő becsukásával azt a mozdulatot lehet meghatározni, amelyet abba az irányba kell mutatni, amelyen az áram áthalad a vezetőn. Ebben az esetben a mágneses mezőnek a azonosérzék hogy a ujjakadkéz, az ábrán látható módon:

A jobb oldali szabály lehetővé teszi, hogy megtalálja a mágneses mező vagy az elektromos áram irányát.

Ezen szabály alapján mikor megközelítés egy fordulat vezetőképes nak,-nek pólusészaki az egyiken mágnes, ez mágneses teret hoz létre, amely ellenzi hoz megnövekedett mágneses fluxus a belsejében, vagyis mágneses északot hoz létre, hogy taszítsa a mágnes bemenetét. Nézz a képre:

Az ábrán az alsó nyíl jelzi az elektromos áram irányát, ebben az esetben az óramutató járásával ellentétes irányba.

Ahhoz, hogy az északi polaritás ellentétes legyen a mágnes északi pólusának bemenetével, a tekercsen keresztül futó indukált áramot az óramutató járásával ellentétes irányban kell kialakítani, az ábrán látható módon:

A helyzetben egy kissé más esetet mutatunk be, amelyben a pólusészaki a mágnes elsétál a vezető hurok. Amikor ez megtörténik, a spirál hajlamos lesz ellenkeznihozeltávolítás és ezért a pólusdélimágneses előtted, így vonzania mágnes hogy eltávolodik. A mágneses teret tehát a elektromos áram amely az óramutató járásával megegyező irányban áramlik, vegye figyelembe:

Végül hoztunk egy képet, amelyben az északi pólus megközelítésének és távozásának lehetséges helyzeteit, valamint a mágneses déli pólus megközelítését és távozását szemléltetjük:

A képen a mágnes mágneses terét kék színnel (B), míg a tekercsekben indukált mágneses teret piros színnel írják. A ΔB pedig minden helyzetben jelzi a mágneses tér változásának irányát.

Nézis: Összefoglalás az elektrosztatika legfontosabb jellemzőiről

Megoldott gyakorlatok Lenz törvényéről

1. kérdés) Az elektromágneses indukció jelenségéről csak a hamis alternatívákat jelölje be.

I - Amikor egy mágnest egy vezető hurokhoz közelítenek, a hurokban egy indukált mágneses mező keletkezik, hogy szemben álljon a mágnes áthaladásával.

II - Amikor megpróbálunk egy mágnest átengedni a tekercs belsején, a tekercsben mágneses mező indukálódik, hogy elősegítse a mágnes áthaladását.

III - Abban az esetben, ha a mágnes relatív sebessége nulla egy tekercshez képest, elektromos erő a tekercsben indukált nem nulla lesz.

Hamisak:

a) I és II

b) II. és II

c) I., II. és III

d) I. és III

e) II. és III

Sablon: E betű

Felbontás:

Nézzük meg az alternatívákat:

Én - IGAZ. Az indukált mágneses tér mindig ellenzi a mágneses tér fluxusváltozását.

II - HAMIS. Ebben az esetben az indukált mágneses mező megpróbálja megállítani a mágnest.

III - HAMIS. Abban az esetben, ha a mágnes és a hurok között nincs relatív sebesség, nem lesz indukált elektromotoros erő.

A válaszokat elemezve azt látjuk, hogy a hamis alternatívák a II és III betűk, tehát a válasz az E betű.

2. kérdés) A mágnes mágneses déli pólusa egy vezető hurok felé néz, amikor ez a hurok eltávolodik. A leírt helyzettel kapcsolatban jelölje be, hogy mi a helyes:

I - A mágnest vonzza a tekercs.

II - A mágnest a spirál taszítja.

III - A hurokban kialakult elektromos áramnak az óramutató járásával megegyező irányú lesz.

IV - Nem lehet tudni az elektromos áram irányát, mivel nem tudjuk, hogy a hurok a mágnestől jobbra vagy balra helyezkedik-e el.

Helyesek:

a) I és II

b) I., II. és III

c) I. és IV

d) II. és III

e) III. és IV

Sablon: C betű

Felbontás:

A leírt esetben a vezető hurok mágneses északi pólust fog létrehozni a mágnes közelében annak vonzása érdekében, ezzel szemben továbbá mivel nem ismerjük a mágnes és a tekercs elrendezését, nem lehet megadni az elektromos áram irányát a tekercsben kiváltott. Ezért a helyes alternatíva a C betű.

Általam. Rafael Helerbrock