Wet van Lenz: definitie en opgeloste oefeningen

DE wet van Lenz is een veralgemening van wet van Faraday, die het fenomeen van beschrijft inductieelektromagnetisch. Volgens de wet van Lenz is de elektromotorische kracht geïnduceerd door a magnetische fluxvariatie het zal altijd worden gevormd in een zin die tegen deze variatie ingaat.

Voordat we verder gaan met dit artikel, is het belangrijk dat u enkele fundamentele concepten van de wet van Faraday volledig begrijpt. Daarom raden we u aan onze tekst over het fenomeen van elektromagnetische inductie.

Zie ook:Hoe transformatoren werken en hun relatie tot de wet van Lenz

Wet van Lenz

DE wet van Lenz geeft aan wat de polariteit van de elektromotorische kracht geïnduceerd in een lus, volgens de richting waarin de magnetische fluxvariatie over die spoel of spoel. Gemaakt door HeinrichLenz, deze wet kan worden opgevat als een aanvulling op de wet van Faraday, met inachtneming van het principe van: behoudgeeftenergie.

De figuur illustreert een eenvoudig experiment dat kan worden gedaan om de wet van Lenz aan te tonen.
De figuur illustreert een eenvoudig experiment dat kan worden gedaan om de wet van Lenz aan te tonen.

Wiskundig gezien is de wetinLenz het is gewoon een negatief teken toegeschreven aan de wet van inductieelektromagnetisch, kijk naar de formule:

ε – geïnduceerde elektromotorische kracht (V – Volt)

ΔΦ – variatie van magnetische flux (Wb – Weber of T/m²)

t -tijd-intervallen)

Het minteken van de formule geeft aan dat de polariteit van de geïnduceerde elektromotorische kracht (ε) moet in strijd zijn met de variatie van de magnetische flux ΔΦ.

Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)

Richting van de geïnduceerde elektrische stroom

De betekenis weten van elektrische stroom geïnduceerd, of zelfs door het magnetische veld, is het noodzakelijk dat we eerst weten rechterhand regel. Deze regel stelt dat de richting en betekenis van magnetisch veld gegenereerd door a kettingelektrisch ze kunnen worden bepaald door het gebaar van het sluiten van de vingers van de hand rond de grote teen, die moet worden gericht in de richting waarin de stroom door de geleider gaat. In dat geval moet het magnetische veld wijzen naar de dezelfdezin dat de vingersgeefthand, zoals weergegeven in de afbeelding:

Met de rechterhandregel kun je de richting van het magnetische veld of de elektrische stroom bepalen.
Met de rechterhandregel kun je de richting van het magnetische veld of de elektrische stroom bepalen.

Op basis van deze regel, wanneer? nadering een draai geleidend van poolnoorden op een magneet, dit zal een magnetisch veld produceren dat verzet zich tegen naar de verhoogde magnetische flux in zijn binnenste, dat wil zeggen, het zal een magnetisch noorden produceren om de invoer van de magneet af te weren. Kijk naar de foto:

In de afbeelding geeft de pijl onderaan de richting van de elektrische stroom aan, in dit geval tegen de klok in.
In de afbeelding geeft de pijl onderaan de richting van de elektrische stroom aan, in dit geval tegen de klok in.

Om ervoor te zorgen dat een noordpolariteit de ingang van de noordpool van de magneet tegenwerkt, moet de geïnduceerde stroom die door de spoel loopt tegen de klok in worden gevormd, zoals weergegeven in de afbeelding:

In de situatie laten we een iets ander geval zien, waarin de poolnoorden van de magneet weglopen van de geleidende lus. Wanneer dit gebeurt, zal de spiraal de neiging hebben om zich verzetten tegennaar deverwijdering en daarom zal het een produceren poolzuidenmagnetisch voor je, dus aantrekkende magneet dat beweegt weg. Het magnetische veld moet daarom worden geproduceerd door a elektrische stroom die met de klok mee stroomt, let op:

Ten slotte hebben we een beeld gebracht waarin de mogelijke situaties waarin het naderen en vertrekken van de noordpool plaatsvinden, evenals het naderen en vertrekken van de magnetische zuidpool worden geïllustreerd:

In de afbeelding is het magnetische veld van de magneet in blauw (B) geschreven, terwijl het in de spoelen geïnduceerde magnetische veld in rood is geschreven. ΔB geeft op zijn beurt de richting van variatie van het magnetische veld in elke situatie aan.

Kijkenook: Een samenvatting van wat het belangrijkste is aan elektrostatica

Opgeloste oefeningen over de wet van Lenz

Vraag 1) Over het fenomeen van elektromagnetische inductie, kruis alleen de valse alternatieven aan.

I - Wanneer een magneet wordt benaderd door een geleidende lus, ontstaat er een geïnduceerd magnetisch veld in de lus om de doorgang van de magneet tegen te gaan.

II - Wanneer we proberen een magneet door het inwendige van een spoel te laten gaan, wordt een magnetisch veld in de spoel geïnduceerd om de doorgang van de magneet te bevorderen.

III - In het geval dat een magneet een relatieve snelheid van nul heeft ten opzichte van een spoel, is de elektromotorische kracht geïnduceerd in de spoel zal niet nul zijn.

zijn vals:

a) I en II

b) II en II

c) I, II en III

d) I en III

e) II en III

Sjabloon: Letter e

Resolutie:

Laten we eens kijken naar de alternatieven:

ik - WAAR. Het geïnduceerde magnetische veld verzet zich altijd tegen de fluxvariatie van het magnetische veld.

II- ONWAAR. In dit geval zal het geïnduceerde magnetische veld proberen de magneet te laten stoppen met bewegen.

III- ONWAAR. In het geval dat er geen relatieve snelheid is tussen de magneet en de lus, zal er geen geïnduceerde elektromotorische kracht zijn.

Als we de antwoorden analyseren, zien we dat de valse alternatieven de letters II en III zijn, dus het antwoord is de letter E.

Vraag 2) Een magneet heeft zijn magnetische zuidpool gericht naar een geleidende lus, wanneer die lus weg beweegt. Kruis in relatie tot de beschreven situatie aan wat juist is:

I - De magneet wordt aangetrokken door de spoel.

II – De magneet wordt afgestoten door de spiraal.

III - De elektrische stroom die in de lus wordt gevormd, heeft een richting met de klok mee.

IV - Het is niet mogelijk om de richting van de elektrische stroom te kennen, omdat we niet weten of de lus zich rechts of links van de magneet bevindt.

Ze zijn correct:

a) I en II

b) I, II en III

c) I en IV

d) II en III

e) III en IV

Sjabloon: Letter C

Resolutie:

In het beschreven geval zal de geleidende lus een magnetische noordpool produceren in de buurt van de magneet, om deze aan te trekken, en dus tegengesteld aan zijn bovendien is het, omdat we de opstelling van de magneet en de spoel niet kennen, niet mogelijk om de richting van de elektrische stroom aan te geven in de spoel geïnduceerd. Daarom is het juiste alternatief de letter C.

Door mij Rafael Helerbrock

Constructie van afbeeldingen geproduceerd door Lens

Constructie van afbeeldingen geproduceerd door Lens

Om de beelden gevormd door een lens grafisch te lokaliseren, gebruiken we de combinatie van drie ...

read more
Het beeld omkeren in een prisma. afbeelding in een prisma

Het beeld omkeren in een prisma. afbeelding in een prisma

In de bovenstaande figuur hebben we een prisma. We kunnen het definiëren als een geometrische vas...

read more
Brekingsindex: wat is het, tabel, oefeningen

Brekingsindex: wat is het, tabel, oefeningen

Brekingsindex is dimensieloze fysieke grootte die de vermindering van. meet lichtsnelheid wanneer...

read more