Prawo Lenza
Prawo Lenza lub reguła Lenza, zwana również regułą przekory – reguła określająca kierunek zjawisk zachodzących w procesie indukcji elektromagnetycznej. Została nazwana na cześć Heinricha Lenza, który sformułował ją w 1834 roku.
Mówi ona, że prąd indukcyjny (nazywany też prądem wtórnym) wzbudzony w przewodniku pod wpływem zmiennego pola magnetycznego, ma zawsze taki kierunek, że wytworzone wtórne pole magnetyczne przeciwdziała przyczynie (czyli zmianie pierwotnego pola magnetycznego), która go wywołała[1].
Przykłady wnioskowań z reguły Lenza:
- Jeżeli zamknięta zwojnica porusza się względem magnesu, to wokół zwojnicy powstaje takie pole magnetyczne, które przeciwdziała temu ruchowi.
- Jeżeli natężenie pola magnetycznego pośrodku zwojnicy wzrasta, indukuje to w niej pole i prąd elektryczny o takim kierunku, że wytwarzane przezeń wtórne pole magnetyczne przeciwdziałać będzie dalszemu wzrostowi pierwotnego pola (zob. rysunek z prawej), i vice versa: jeżeli natężenie pola magnetycznego pośrodku zwojnicy słabnie, indukuje to w niej pole i prąd elektryczny o takim kierunku, że wytwarzane przezeń wtórne pole magnetyczne podtrzymać będzie słabnące pole pierwotne (zob. rysunek z prawej).
- Jeżeli cząstka obdarzona ładunkiem elektrycznym porusza się w polu magnetycznym o wzrastającym natężeniu, to ruch tej cząstki wywołuje wzrost natężenia pola magnetycznego przed cząstką a osłabienie za cząstką (przeciwdziała zmianie pola w miejscu gdzie jest cząstka), a przy ruchu w polu słabnącym odwrotnie. Patrz deformacja pola magnetycznego Ziemi przez wiatr słoneczny.
- Jeżeli cząstka obdarzona ładunkiem porusza się wzdłuż zakrzywionej linii pola magnetycznego, to indukowane pole zmniejsza krzywiznę tej linii.
Reguła Lenza jest ściśle związana z prawem indukcji elektromagnetycznej Faradaya. Symbolicznie wyrażona jest znakiem „minus” pojawiającym się w równaniu opisującym to prawo (zob. rysunek).
Z fizycznego punktu widzenia reguła Lenza wynika z zasady zachowania energii. W znaczeniu filozoficznym jest ona nawiązaniem do zasady, zgodnie z którą każdy proces indukcji przebiega w kierunku przeciwnym do działającej przyczyny.
Zobacz też
Przypisy
- ↑ Lenza reguła, [w:] Encyklopedia PWN [online] [dostęp 2022-09-09].
Bibliografia
- Jay Orear: Fizyka. Wyd. 6. T. 1. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1998. ISBN 83-204-2451-8.
- Richard Phillips Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands: Feynmana wykłady z fizyki. T. 2. Cz. 1. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1974.
- Robert Resnick, David Halliday: Podstawy fizyki. Wyd. 7. T. 2. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1993. ISBN 83-01-09324-2.
Media użyte na tej stronie
Autor: Andrejdam, Licencja: CC BY-SA 4.0
Experiment showing Lenz's law with two aluminium rings on a scales-like device set up on a pivot so as to freely move in the horizontal plane. One ring is fully enclosed, while the other has an opening, not forming a complete circle. When we place a bar magnet near the fully enclosed ring, the ring is repulsed by it. However, when the system comes to a rest, and we remove the bar magnet, then the ring is attracted by it. In the first case, the induced current created in the ring resists the increase of magnetic flux caused by the proximity of the magnet, while in the latter, taking the magnet out of the ring decreases the magnetic flux, inducing such current whose magnetic field resists the decrease of flux.
This phenomenon is absent when we repeat the experiment with the ring that isn't enclosed by inserting and removing the magnet bar. The induced currents in this ring can't enclose themselves in the ring, and have a very weak field that cannot resist the change of the magnetic flux.
Prepared performed and explained by Prof. Oliver Zajkov at the Physics Institute at the Ss. Cyril and Methodius University of Skopje, Macedonia.
Autor: Andrejdam, Licencja: CC BY-SA 4.0
Lenz's law: When electromagnet is switched on, magnetic flux around the ring increases, which causes induction of electric current in the ring. This current creates magnetic field, which opposes to the reason for its existence and that is the rise of the flux. That is the reason why the ring tries to "escape" from that place. When the electromagnet is switched off the process is reversed, but still the ring opposes to the reason for induction of current in itself. Prepared, performed and explained by Prof. Oliver Zajkov at the Physics Institute at the Ss. Cyril and Methodius University of Skopje, Macedonia.
Autor: Qniemiec, Licencja: CC BY-SA 3.0
As the magnetic flux through an area changes, it becomes surrounded by a circular electric field generating a current which countervails the particular flux change