Lenzs lov: definisjon og løste øvelser

DE Lenzs lov er en generalisering av lov av faraday, som beskriver fenomenet induksjonelektromagnetisk. I følge Lenzs lov ble den elektromotoriske kraften indusert av en magnetisk fluksvariasjon den vil alltid dannes i en forstand som motarbeider denne variasjonen.

Før vi fortsetter med denne artikkelen, er det viktig at du forstår noen grunnleggende konsepter i Faradays lov, så vi foreslår at du sjekker ut teksten vår om fenomenet elektromagnetisk induksjon.

Se også:Hvordan transformatorer fungerer og deres forhold til Lenzs lov

Lenzs lov

DE Lenzs lov indikerer hva polariteten til elektromotorisk kraft indusert i en løkke, i henhold til retningen der magnetisk fluksvariasjon over den spolen eller spolen. Laget av HeinrichLenz, denne loven kan forstås som et supplement til Faradays lov, i samsvar med prinsippet om bevaringgirenergi.

Figuren illustrerer et enkelt eksperiment som kan gjøres for å demonstrere Lenzs lov.

Matematisk, den loviLenz det er bare et negativt tegn tilskrevet loven om induksjonelektromagnetisk, se på formelen:

ε - indusert elektromotorisk kraft (V - volt)

ΔΦ - variasjon av magnetisk flux (Wb - Weber eller T / m²)

t –Tidsintervall (er)

Det negative tegnet på formelen indikerer at polariteten til den induserte elektromotoriske kraften (ε) må være i strid med variasjonen i magnetstrømmen ΔΦ.

Retning av indusert elektrisk strøm

Å vite betydningen av elektrisk strøm indusert, eller til og med fra magnetfeltet, er det nødvendig at vi først vet høyre håndregel. Denne regelen sier at retningen og betydningen av magnetfelt generert av en kjedeelektrisk de kan bestemmes av gesten til å lukke fingrene på hånden rundt stortåen, som må pekes i retning av at strømmen går gjennom lederen. I så fall bør magnetfeltet peke mot sammeføle at fingrenegirhånd, som vist i figuren:

Høyre-regelen lar deg finne retningen til magnetfeltet eller den elektriske strømmen.

Basert på denne regelen, når nærme seg en sving ledende av stangNord på en magnet, vil dette produsere et magnetfelt som motsetter seg til økt magnetisk strømning i det indre, det vil si at det vil produsere et magnetisk nord, for å avvise magnetens inngang. Se på bildet:

På figuren indikerer pilen nederst retningen på den elektriske strømmen, i dette tilfellet mot klokken.

For at en nordpolaritet skal motsette seg inngangen til magnetens nordpol, må den induserte strømmen som går gjennom spolen dannes mot klokken, som vist på figuren:

I situasjonen viser vi et litt annet tilfelle der stangNord av magneten Gå bort av den ledende sløyfen. Når dette skjer, vil spiralen ha en tendens til å motsette segtilfjerning og derfor vil den produsere en stangsørmagnetisk foran deg, så å tiltrekkemagneten som beveger seg bort. Magnetfeltet må derfor produseres av a elektrisk strøm som flyter med klokken, merk:

Til slutt tok vi et bilde der de mulige situasjonene der tilnærming og avgang av nordpolen oppstår, samt innflyging og avgang av den magnetiske sørpolen er illustrert:

På bildet er magnetfeltet til magneten skrevet i blått (B), mens magnetfeltet indusert i spolene er skrevet i rødt. ΔB indikerer i sin tur variasjonsretningen til magnetfeltet i hver situasjon.

Seogså: Et sammendrag av hva som er viktigst med elektrostatikk

Løst øvelser om Lenzs lov

Spørsmål 1) Om fenomenet elektromagnetisk induksjon, kryss bare av for de falske alternativene.

I - Når en magnet nærmer seg en ledende sløyfe, oppstår et indusert magnetfelt i løkken for å motsette seg magnetens passasje.

II - Når vi prøver å føre en magnet gjennom det indre av en spole, induseres et magnetfelt i spolen for å favorisere magnetens passasje.

III - I tilfelle der en magnet har null relativ hastighet i forhold til en spole, er elektromotorisk kraft indusert i spolen vil være nul.

Er falske:

a) I og II

b) II og II

c) I, II og III

d) I og III

e) II og III

Mal: Bokstav e

Vedtak:

La oss se på alternativene:

JEG - EKTE. Det induserte magnetfeltet motarbeider alltid fluksvariasjonen til magnetfeltet.

II - FALSK. I dette tilfellet vil det induserte magnetfeltet prøve å få magneten til å slutte å bevege seg.

III - FALSK. I tilfelle der det ikke er noen relativ hastighet mellom magneten og sløyfen, vil det ikke være noen indusert elektromotorisk kraft.

Når vi analyserer svarene, ser vi at de falske alternativene er bokstavene II og III, så svaret er bokstav E.

Spørsmål 2) En magnet har sin magnetiske sørpol vendt mot en ledende sløyfe når den sløyfen beveger seg bort. Merk av hva som er riktig i forhold til situasjonen som er beskrevet:

I - Magneten vil bli tiltrukket av spolen.

II - Magneten blir frastøtt av spiralen.

III - Den elektriske strømmen dannet i sløyfen vil ha med urviseren.

IV - Det er ikke mulig å kjenne retningen til den elektriske strømmen, siden vi ikke vet om sløyfen er til høyre eller venstre for magneten.

De er korrekte:

a) I og II

b) I, II og III

c) I og IV

d) II og III

e) III og IV

Mal: Bokstav C

Vedtak:

I det beskrevne tilfellet vil den ledende sløyfen produsere en magnetisk nordpol i nærheten av magneten for å tiltrekke den, og dermed motsette seg dens Siden vi ikke kjenner arrangementet av magneten og spolen, er det ikke mulig å angi retningen til den elektriske strømmen indusert i spolen. Derfor er det riktige alternativet bokstaven C.

Av meg. Rafael Helerbrock