Lenzin säännön määritelmä ja selitys

Lenzin säännön avulla voit määrittää piirin induktiovirran suunnan. Hän sanoo: "induktiovirran suunta on aina sellainen, että sen toiminta heikentää tämän induktiovirran aiheuttavan syyn vaikutusta".

Jos liikkuvan varautuneen hiukkasen liikerata muuttuu jollain tavalla hiukkasen vuorovaikutuksen seurauksena magneettikentän kanssa, niin nämä muutokset johtavat uuden magneettikentän ilmaantumiseen, täsmälleen vastapäätä magneettikenttää, joka aiheutti nämä muutokset.

Jos esimerkiksi otat pienen kuparirenkaan, joka on ripustettu langalla ja yrität ajaa siihen tarpeeksi vahvalla pohjoisnavalla magneetti, kun magneetti lähestyy rengasta, rengas alkaa hylätä magneettia.

Näyttää siltä, ​​​​että rengas alkaa käyttäytyä kuin magneetti, ja se on samanniminen (tässä esimerkissä pohjoinen) napa kohti siihen asetettua magneettia ja yrittää siten heikentää niin kutsuttua magneettia.

Ja jos pysäytät magneetin renkaaseen ja alat työntää renkaasta, niin rengas päinvastoin seuraa magneettia, ikään kuin se ilmenisi samana magneetina, mutta nyt - vedon vastakkaiseen napaan päin - lähtömagneetti (siirrämme magneetin pohjoisnapaa - renkaaseen muodostunut etelänapa vetää puoleensa), yrittää tällä kertaa vahvistaa magneetin laajenemisen vuoksi heikentynyttä magneettikenttää.

Jos teet saman avoimella renkaalla, rengas ei reagoi magneetiin, vaikka siihen indusoituu EMF, mutta koska rengas ei ole kiinni, ei tule indusoitua virtaa, joten sen suuntaa ei tarvita olla päättäväinen.

Mitä täällä oikein tapahtuu? Työntämällä magneetin täydelliseen renkaaseen lisäämme suljetun silmukan läpäisevää magneettivuoa, ja siksi (alkaen Faradayn sähkömagneettisen induktion lain mukaanRenkaan syntyvä EMF on verrannollinen magneettivuon muutosnopeuteen) EMF syntyy renkaaseen.

Ja työntämällä magneetin ulos renkaasta, muutamme myös magneettivuon renkaan läpi, mutta nyt emme lisää sitä, vaan vähennämme sitä, ja tuloksena oleva EMF on jälleen verrannollinen magneettivuon muutosnopeuteen, mutta suunnattu vastakkaiseen suuntaan. Koska piiri on suljettu rengas, EMF luonnollisesti tuottaa suljetun virran renkaaseen. Ja virta luo magneettikentän ympärilleen.

Virtarenkaassa syntyvän magneettikentän induktiolinjojen suunta voidaan määrittää gimlet-säännöllä, ja ne suunnataan tarkasti siten, että ne estävät tuodun magneetin induktiolinjojen käyttäytymisen: ulkoinen lähde tulee renkaaseen, ja vastaavasti renkaasta ulkoisen lähteen linjat lähtevät renkaasta, vastaavasti renkaassa ne menevät.

Lenzin sääntö muuntajassa

Muistakaamme nyt, kuinka se ladataan Lenzin säännön mukaisesti verkkovirtamuuntaja… Oletetaan, että virta kasvaa muuntajan ensiökäämissä, joten magneettikenttä sydämessä kasvaa. Muuntajan toisiokäämin tunkeutuva magneettivuo kasvaa.

Koska muuntajan toisiokäämi on suljettu kuorman vaikutuksesta, siinä syntyvä EMF tuottaa indusoituneen virran, joka luo oman magneettikentän toisiokäämiin. Tämän magneettikentän suunta on sellainen, että se heikentää ensiökäämin magneettikenttää, mikä tarkoittaa, että ensiökäämin virta kasvaa (koska toisiokäämin kuorman kasvu vastaa induktanssin pienenemistä muuntajan ensiökäämistä, mikä tarkoittaa verkkomuuntajan impedanssin pienentämistä). Ja verkko alkaa tehdä työtä muuntajan ensiökäämissä, jonka arvo riippuu toisiokäämin kuormasta.