THE Legea lui Lenz este o generalizare a legea de faraday, care descrie fenomenul de inducţieelectromagnetic. Conform legii lui Lenz, forța electromotivă indusă de un variația fluxului magnetic se va forma întotdeauna într-un sens care se opune acestei variații.
Înainte de a continua cu acest articol, este important să înțelegeți pe deplin câteva concepte fundamentale ale legii Faraday, prin urmare, vă sugerăm să consultați textul nostru despre fenomenul inductie electromagnetica.
Vezi și:Cum funcționează transformatoarele și relația lor cu legea lui Lenz
Legea lui Lenz
THE Legea lui Lenz indică care este polaritatea forta electromotoare indusă într-o buclă, în funcție de direcția în care variația fluxului magnetic peste acea bobină sau bobină. Creat de HeinrichLenz, această lege poate fi înțeleasă ca o completare a legii lui Faraday, în conformitate cu principiul conservaredăenergie.
Matematic, legeînLenz este doar un semn negativ atribuit legii inducţieelectromagnetic, uită-te la formula:
ε - forța electromotivă indusă (V - Volți)
ΔΦ - variația fluxului magnetic (Wb - Weber sau T / m²)
t –Interval (e) de timp
Semnul negativ al formulei indică faptul că polaritatea forței electromotrice induse (ε) trebuie să fie contrară variației fluxului magnetic ΔΦ.
Direcția curentului electric indus
Pentru a cunoaște sensul curent electric indus sau chiar din câmpul magnetic, este necesar ca, mai întâi, să știm regula mâinii drepte. Această regulă afirmă că direcția și sensul camp magnetic generat de un lanţelectric pot fi determinate de gestul de a închide degetele mâinii în jurul degetului mare, care trebuie îndreptat în direcția în care curentul trece prin conductor. În acest caz, câmpul magnetic ar trebui să indice spre la felsens că degetedămână, așa cum se arată în figură:
Pe baza acestei reguli, când abordare o întorsătură conductiv de stâlpNord pe unu magnet, acest lucru va produce un câmp magnetic care se opune la flux magnetic crescut în interiorul său, adică va produce un nord magnetic, pentru a respinge intrarea magnetului. Uitate la imagine:
Pentru ca o polaritate nordică să se opună intrării polului nord al magnetului, curentul indus care trece prin bobină trebuie format în sens invers acelor de ceasornic, așa cum se arată în figură:
În situație arătăm un caz ușor diferit, în care stâlpNord a magnetului pleacă a buclei conductoare. Când se întâmplă acest lucru, spirala va avea tendința opunelaîndepărtarea și, prin urmare, va produce o stâlpsudmagnetic în fața ta, asa de a atragemagnetul care se îndepărtează. Prin urmare, câmpul magnetic trebuie să fie produs de un curent electric care curge în sensul acelor de ceasornic, rețineți:
În cele din urmă, am adus o imagine în care sunt ilustrate posibilele situații în care apar apropierea și plecarea polului nord, precum și apropierea și plecarea polului sud magnetic:
În imagine, câmpul magnetic al magnetului este scris cu albastru (B), în timp ce câmpul magnetic indus în bobine este scris cu roșu. ΔB, la rândul său, indică direcția de variație a câmpului magnetic în fiecare situație.
Uitede asemenea: Un rezumat al celor mai importante despre electrostatice
Exerciții rezolvate despre legea lui Lenz
Intrebarea 1) Despre fenomenul inducției electromagnetice, bifați doar alternativele false.
I - Când un magnet este apropiat de o buclă conductoare, apare un câmp magnetic indus în buclă pentru a se opune trecerii magnetului.
II - Când încercăm să trecem un magnet prin interiorul unei bobine, un câmp magnetic este indus în bobină pentru a favoriza trecerea magnetului.
III - În cazul în care un magnet are viteză relativă zero în raport cu o bobină, forta electromotoare indus în bobină va fi diferit de zero.
Sunt false:
a) I și II
b) II și II
c) I, II și III
d) I și III
e) II și III
Părere: Litera e
Rezoluţie:
Să analizăm alternativele:
Eu - ADEVĂRAT. Câmpul magnetic indus se opune întotdeauna fluxului fluxului de câmp magnetic.
II - FALS. În acest caz, câmpul magnetic indus va încerca să facă magnetul să nu se mai miște.
III - FALS. În cazul în care nu există o viteză relativă între magnet și buclă, nu va exista nicio forță electromotivă indusă.
Analizând răspunsurile, vedem că alternativele false sunt literele II și III, deci răspunsul este litera E.
Intrebarea 2) Un magnet are polul său magnetic orientat spre o buclă conductoare, atunci când bucla respectivă se îndepărtează. În raport cu situația descrisă, bifați ce este corect:
I - Magnetul va fi atras de bobină.
II - Magnetul va fi respins de spirală.
III - Curentul electric format în buclă va avea o direcție în sensul acelor de ceasornic.
IV - Nu este posibil să cunoaștem direcția curentului electric, deoarece nu știm dacă bucla este la dreapta sau la stânga magnetului.
Sunt corecte:
a) I și II
b) I, II și III
c) I și IV
d) II și III
e) III și IV
Părere: Litera C
Rezoluţie:
În cazul descris, bucla conductoare va produce un pol nord magnetic în vecinătatea magnetului, pentru a-l atrage, opunându-se astfel în plus, deoarece nu cunoaștem dispunerea magnetului și a bobinei, nu este posibilă precizarea direcției curentului electric indusă în bobină. Prin urmare, alternativa corectă este litera C.
De mine. Rafael Helerbrock
