Definisjon og forklaring av Lenz sin regel
Lenz sin regel lar deg bestemme retningen til induksjonsstrømmen i kretsen. Han sier: «retningen til induksjonsstrømmen er alltid slik at dens virkning svekker virkningen av årsaken som forårsaker denne induksjonsstrømmen».
Hvis banen til en ladet partikkel i bevegelse endres på noen måte som følge av partikkelens interaksjon med et magnetfelt, fører disse endringene til at det oppstår et nytt magnetfelt, nøyaktig motsatt av magnetfeltet som forårsaket disse endringene.
For eksempel, hvis du tar en liten kobberring hengt opp i en tråd og prøver å kjøre inn i den med nordpolen sterk nok magnet, når magneten nærmer seg ringen, vil ringen begynne å avvise magneten.
Det ser ut til at ringen begynner å oppføre seg som en magnet, vendt mot samme navn (i dette eksempelet nordpolen) til magneten som er satt inn i den, og prøver dermed å svekke den såkalte magneten.
Og hvis du stopper magneten i ringen og begynner å skyve fra ringen, så vil ringen tvert imot følge magneten, som om den manifesterer seg som den samme magneten, men nå - vendt mot motsatt pol til trekket - utgangsmagnet (vi flytter nordpolen til magneten - sørpolen dannet på ringen er tiltrukket), denne gangen prøver vi å styrke magnetfeltet svekket på grunn av utvidelsen av magneten.
Hvis du gjør det samme med en åpen ring, vil ringen ikke reagere på magneten, selv om en EMF vil bli indusert i den, men siden ringen ikke er lukket, vil det ikke være noen indusert strøm, og retningen trenger derfor ikke å være bestemt.
Hva skjer egentlig her? Ved å skyve en magnet inn i en hel ring øker vi den magnetiske fluksen som trenger inn i den lukkede sløyfen, og derfor (fra i henhold til Faradays lov om elektromagnetisk induksjonEMF generert i ringen er proporsjonal med endringshastigheten til den magnetiske fluksen) EMF genereres i ringen.
Og ved å skyve magneten ut av ringen, endrer vi også den magnetiske fluksen gjennom ringen, bare nå øker vi den ikke, men reduserer den, og den resulterende EMF vil igjen være proporsjonal med endringshastigheten til den magnetiske fluksen, men rettet i motsatt retning. Siden kretsen er en lukket ring, genererer EMF selvfølgelig en lukket strøm i ringen. Og strømmen skaper et magnetfelt rundt seg selv.
Retningen til induksjonslinjene til magnetfeltet generert i strømringen kan bestemmes av gimlet-regelen, og de vil bli rettet nøyaktig på en slik måte at de forhindrer oppførselen til induksjonslinjene til den innførte magneten: linjene til en ekstern kilde går inn i ringen, og fra henholdsvis ringen forlater linjene til en ekstern kilde henholdsvis ringen i ringen, de går.
Lenz regel i en transformator
La oss nå huske hvordan den, i samsvar med Lenz' regel, er lastet netttransformator… Anta at strømmen øker i primærviklingen til transformatoren, derfor øker magnetfeltet i kjernen. Den magnetiske fluksen som trenger inn i sekundærviklingen til transformatoren øker.
Siden sekundærviklingen til transformatoren er lukket av belastningen, vil EMF generert i den generere en indusert strøm, som vil skape sitt eget magnetfelt på sekundærviklingen. Retningen til dette magnetfeltet vil være slik at det svekker magnetfeltet til primærviklingen Dette betyr at strømmen i primærviklingen vil øke (siden en økning i belastningen i sekundærviklingen tilsvarer en reduksjon i induktansen av transformatorens primærvikling, noe som betyr å redusere impedansen til netttransformatoren). Og nettverket vil begynne å jobbe i primærviklingen til transformatoren, hvis verdi vil avhenge av belastningen i sekundærviklingen.