Lenz' regel
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 5. maj 2022; checks kræver 5 redigeringer .Lenz's regel bestemmer retningen af induktionsstrømmen og siger:
Induktionsstrømmen har altid en sådan retning, at den svækker virkningen af årsagen, der exciterer denne strøm.
— Sivukhin DV § 65. Lenz's regel // Fysik generelt. - M . : Nauka , 1977. - T. III. Elektricitet. - S. 268. - 688 s.Reglen blev formuleret i 1833 af E. H. Lenz . Det blev senere generaliseret til alle fysiske fænomener af Le Chatelier ( 1884 ) og Brown ( 1887 ), denne generalisering er kendt som Le Chatelier-Brown princippet .
En spektakulær demonstration af Lenz' styre er Elihu Thomsons eksperiment .
Den fysiske essens af reglen
Ifølge Faradays lov om elektromagnetisk induktion, når den magnetiske flux ændres og trænger ind i det elektriske kredsløb, exciteres en strøm i det , kaldet induktion. Størrelsen af den elektromotoriske kraft, der er ansvarlig for denne strøm, bestemmes af ligningen [1] :
hvor minustegnet betyder, at den inducerede emk virker således, at den inducerede strøm forhindrer fluxen i at ændre sig. Dette faktum afspejles i Lenz' regel.
Lenz' regel er af generaliseret karakter og er gyldig i forskellige fysiske situationer, som kan være forskellige i en specifik fysisk mekanisme til excitation af den induktive strøm. Så hvis en ændring i den magnetiske flux er forårsaget af en ændring i området af kredsløbet (for eksempel på grund af bevægelsen af en af siderne af et rektangulært kredsløb), så er induktionsstrømmen exciteret ved at Lorentz'en tvinger på lederens elektroner, der bevæges i et konstant magnetfelt. Hvis ændringen i den magnetiske flux er forbundet med en ændring i størrelsen af det eksterne magnetfelt, exciteres induktionsstrømmen af et elektrisk hvirvelfelt , der opstår, når det magnetiske felt ændres. Imidlertid er induktionsstrømmen i begge tilfælde rettet på en sådan måde, at den kompenserer for ændringen i magnetfeltfluxen gennem kredsløbet.
Hvis et eksternt magnetfelt, der trænger ind i et fast elektrisk kredsløb, skabes af en strøm, der løber i et andet kredsløb, så kan induktionsstrømmen ledes både i samme retning som den eksterne og i den modsatte retning: det afhænger af, om den eksterne strøm falder eller stiger. Hvis den eksterne strøm stiger, stiger det magnetiske felt, der skabes af det, og dets flux, hvilket fører til udseendet af en induktionsstrøm, der reducerer denne stigning. I dette tilfælde er induktionsstrømmen rettet i modsat retning af den primære. I det modsatte tilfælde, når den eksterne strøm aftager med tiden, fører et fald i den magnetiske flux til exciteringen af en induktionsstrøm, der har tendens til at øge fluxen, og denne strøm ledes i samme retning som den eksterne strøm.
Links
Noter
- ↑ Sivukhin D. V. § 64. Elektromagnetisk induktion // Fysik generelt. - M . : Nauka , 1977. - T. III. Elektricitet. - S. 265. - 688 s.