ה החוק של לנץ הוא הכללה של חוק של פאראדיי, המתאר את התופעה של הַשׁרָאָהאלקטרומגנטית. על פי חוק לנץ, הכוח האלקטרו-מניע המושרה על ידי א וריאציה של שטף מגנטי הוא תמיד יתגבש במובן המתנגד לוואריאציה זו.
לפני שנמשיך במאמר זה, חשוב שתבינו היטב כמה מושגים בסיסיים בחוק פאראדיי, לכן אנו ממליצים לכם לבדוק את הטקסט שלנו על התופעה של השראות אלקטרומגנטית.
ראה גם:כיצד עובדים רובוטריקים ויחסם לחוק לנץ
חוק לנץ
ה החוק של לנץ מציין מה הקוטביות של כוח אלקטרומוטיבי המושרה בלולאה, על פי הכיוון אליו וריאציה של שטף מגנטי מעל הסליל או הסליל ההוא. נוצר על ידי היינריךלנץ, ניתן להבין חוק זה כהשלמה לחוק פאראדיי, תוך שמירה על עקרון שימורנותןאֵנֶרְגִיָה.
מתמטית, ה חוֹקבלנץ זה רק סימן שלילי המיוחס לחוק הַשׁרָאָהאלקטרומגנטית, עיין בנוסחה:
ε - כוח אלקטרומוטיבי המושרה (V - וולט)
ΔΦ - וריאציה של השטף המגנטי (Wb - Weber או T / m²)
t -מרווחי זמן)
הסימן השלילי של הנוסחה מציין כי הקוטביות של הכוח החשמלי המושרה (ε) חייב להיות מנוגד לשינוי השטף המגנטי ΔΦ.
כיוון הזרם החשמלי המושרה
לדעת את המשמעות של זרם חשמלי המושרה, או אפילו מהשדה המגנטי, יש צורך, ראשית, שנדע את ה שלט יד ימין. כלל זה קובע כי הכיוון והמשמעות של שדה מגנטי נוצר על ידי א שַׁרשֶׁרֶתחשמלי ניתן לקבוע אותם באמצעות מחווה של סגירת אצבעות היד סביב הבוהן הגדולה, אותה יש להפנות לכיוון שעובר הזרם דרך המוליך. במקרה זה, השדה המגנטי צריך להצביע על אותולָחוּשׁ ש אצבעותנותןיד, כפי שמוצג באיור:
בהתבסס על כלל זה, מתי גִישָׁה פנייה מוֹלִיך שֶׁל מוֹטצָפוֹן על אחד מַגנֵט, זה ייצור שדה מגנטי ש מתנגד אל ה שטף מגנטי מוגבר בפנים שלו, כלומר, הוא ייצר צפון מגנטי, כדי להדוף את קלט המגנט. תסתכל על התמונה:
כדי שקוטביות צפונית תתנגד לכניסת הקוטב הצפוני של המגנט, הזרם המושרה שעובר דרך הסליל חייב להיווצר נגד כיוון השעון, כפי שמוצג באיור:
במצב אנו מראים מקרה מעט שונה, שבו ה- מוֹטצָפוֹן של המגנט ללכת משם של הלולאה המוליכה. כשזה קורה, הספירלה תטה לְהִתְנַגֵדאל ההֲסָרָה ולכן זה יפיק א מוֹטדָרוֹםמגנטי לפניך, כך למשוךהמגנט שמתרחק. לכן השדה המגנטי חייב להיות מיוצר על ידי זרם חשמלי שזורם בכיוון השעון, שימו לב:
לבסוף הבאנו תמונה שבה מתוארים המצבים האפשריים בהם מתקרבת הקוטב הצפוני ויציאתו, כמו גם ההתקרבות והיציאה של הקוטב הדרומי המגנטי:
בתמונה השדה המגנטי של המגנט כתוב בכחול (B) ואילו השדה המגנטי המושרה בסלילים כתוב באדום. ΔB מציין בתורו את כיוון השונות של השדה המגנטי בכל סיטואציה.
תראהגַם: סיכום מה הכי חשוב באלקטרוסטטיקה
תרגילים נפתרו על חוק לנץ
שאלה 1) לגבי תופעת האינדוקציה האלקטרומגנטית, סמן רק את החלופות השקריות.
I - כאשר מגנט מתקרב לולאה מוליכה, עולה שדה מגנטי המושרה בלולאה המתנגד למעבר המגנט.
II - כאשר אנו מנסים להעביר מגנט דרך החלק הפנימי של הסליל, שדה מגנטי מושרה בסליל כדי להעדיף את מעבר המגנט.
III - במקרה בו למגנט מהירות יחסית אפסית ביחס לסליל, ה- כוח אלקטרומוטיבי המושרה בסליל תהיה אפסית.
הם שקריים:
א) I ו- II
ב) II ו- II
ג) I, II ו- III
ד) אני ו- III
ה) II ו- III
מָשׁוֹב: אות ה
פתרון הבעיה:
בואו נסתכל על החלופות:
אני - נָכוֹן. השדה המגנטי המושרה תמיד מתנגד לשונות השטף של השדה המגנטי.
II - שֶׁקֶר. במקרה זה, השדה המגנטי המושרה ינסה לגרום למגנט להפסיק לנוע.
III - שֶׁקֶר. במקרה בו אין מהירות יחסית בין המגנט ללולאה, לא יהיה כוח אלקטרומוטורי המושרה.
בניתוח התשובות אנו רואים שהחלופות השקריות הן אותיות II ו- III, ולכן התשובה היא אות E.
שאלה 2) למגנט הקוטב הדרומי המגנטי שלו פונה לעבר לולאה מוליכה, כאשר הלולאה הזו מתרחקת. ביחס למצב המתואר, סמן מה נכון:
אני - המגנט יימשך על ידי הסליל.
II - המגנט יידחה על ידי הספירלה.
III - לזרם החשמלי שנוצר בלולאה יהיה כיוון השעון.
IV - לא ניתן לדעת את כיוון הזרם החשמלי, מכיוון שאיננו יודעים אם הלולאה מימין או משמאל למגנט.
הם נכונים:
א) I ו- II
ב) I, II ו- III
ג) אני ו- IV
ד) II ו- III
ה) III ו- IV
מָשׁוֹב: אות ג '
פתרון הבעיה:
במקרה המתואר, הלולאה המוליכה תייצר קוטב צפון מגנטי בסביבת המגנט, על מנת למשוך אותו, ובכך להתנגד לו יתר על כן, מכיוון שאיננו מכירים את סידור המגנט והסליל, לא ניתן לציין את כיוון הזרם החשמלי המושרה בסליל. לכן החלופה הנכונה היא האות ג '.
על ידי רפאל הלרברוק
