レンツの法則:定義と解決された演習

THE レンツの法則 の一般化です の法則 ファラデー、の現象を説明します 誘導電磁. レンツの法則によれば、 磁束変動 それは常にこの変化に対抗する意味で形成されます。

この記事に進む前に、ファラデーの法則のいくつかの基本的な概念を完全に理解することが重要です。そのため、ファラデーの現象に関するテキストを確認することをお勧めします。 電磁誘導.

も参照してください:変圧器のしくみとレンツの法則との関係

レンツの法則

THE レンツの法則 の極性を示します 起電力 の方向に応じて、ループで誘導されます 磁束変動 そのコイルまたはコイルの上。 によって作成された ハインリッヒレンツ、 この法則は、ファラデーの法則を補完するものとして理解できます。 保全与えるエネルギー.

この図は、レンツの法則を実証するために実行できる簡単な実験を示しています。
この図は、レンツの法則を実証するために実行できる簡単な実験を示しています。

数学的には、 法律レンツ それはの法則に起因する単なる否定的な兆候です 誘導電磁、式を見てください:

ε –誘導起電力(V –ボルト)

ΔΦ –磁束の変動(Wb –WeberまたはT /m²)

t –時間間隔

式の負の符号は、誘導起電力の極性を示します(ε)磁束の変動に反する必要があります ΔΦ.

誘導電流の方向

の意味を知るために 電流 誘導された、または磁場からでさえ、最初に、私たちが知っている必要があります 右手の法則. このルールは、 磁場 によって生成されます 電気の それらは、足の親指の周りで手の指を閉じるジェスチャーによって決定できます。これは、電流が導体を通過する方向に向ける必要があります。 その場合、磁場は 同じセンス その 与える手、 図に示すように:

右手の法則により、磁場または電流の方向を見つけることができます。
右手の法則により、磁場または電流の方向を見つけることができます。

このルールに基づいて、 アプローチ 回転 導電性ポール 1つに 磁石、これは磁場を生成します 反対する磁束の増加 その内部では、つまり、磁石の入力をはじくために、磁北を生成します。 写真を見てください:

図中、下の矢印は電流の方向、この場合は反時計回りを示しています。
図中、下の矢印は電流の方向、この場合は反時計回りを示しています。

北の極性が磁石の北の極の入力に対抗するには、図に示すように、コイルを流れる誘導電流を反時計回りに形成する必要があります。

この状況では、わずかに異なるケースを示しています。 ポール 磁石の 歩いて行ってしまう 伝導ループの。 これが発生すると、スパイラルは 反対する除去 したがって、 ポールあなたの前で磁気、 そう 誘致する磁石 それは遠ざかります。 したがって、磁場は、 電流 時計回りに流れることに注意してください。

最後に、北極の接近と離脱が発生する可能性のある状況、および磁南極の接近と離脱が示されている写真を持ってきました。

画像では、磁石の磁場は青(B)で書かれており、コイルに誘導された磁場は赤で書かれています。 次に、ΔBは各状況での磁場の変化の方向を示します。

見てまた: 静電気について最も重要なことの要約

レンツの法則に関する解決済みの演習

質問1) 電磁誘導の現象については、誤った選択肢だけにチェックを入れてください。

I –磁石が導電性ループに近づくと、ループ内に誘導磁場が発生し、磁石の通過に対抗します。

II –磁石をコイルの内部に通そうとすると、磁場がコイルに誘導され、磁石の通過を促進します。

III-磁石がコイルに対してゼロの相対速度を持っている場合、 起電力 コイルに誘導されるものはゼロ以外になります。

誤りです:

a)IおよびII

b)IIおよびII

c)I、IIおよびIII

d)IおよびIII

e)IIおよびIII

フィードバック:文字e

解決:

代替案を見てみましょう:

私 - 真。 誘導された磁場は、常に磁場の磁束変動に対抗します。

II- FALSE. この場合、誘導された磁場は磁石の動きを止めようとします。

III- FALSE。 磁石とループの間に相対速度がない場合、誘導起電力は発生しません。

答えを分析すると、誤った選択肢は文字IIとIIIであることがわかります。したがって、答えは文字Eです。

質問2) 磁石は、そのループが離れるときに、その磁気南極が導電性ループの方を向いています。 説明されている状況に関連して、正しいものにチェックマークを付けます。

I –磁石はコイルに引き付けられます。

II –磁石はスパイラルによって反発されます。

III –ループに形成される電流は時計回りの方向になります。

IV –ループが磁石の右側にあるのか左側にあるのかわからないため、電流の方向を知ることはできません。

それらは正しいです:

a)IおよびII

b)I、IIおよびIII

c)IおよびIV

d)IIおよびIII

e)IIIおよびIV

フィードバック:文字C

解決:

説明されている場合、導電性ループは、磁石を引き付けるために、磁石の近くに磁北極を生成します。 また、磁石とコイルの配置がわからないため、電流の方向を述べることができません。 コイルに誘導されます。 したがって、正しい代替は文字Cです。

私によって。ラファエル・ヘラーブロック

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