Definició i explicació de la regla de Lenz

La regla de Lenz permet determinar la direcció del corrent d'inducció al circuit. Diu: «la direcció del corrent d'inducció és sempre tal que la seva acció debilita l'efecte de la causa que provoca aquest corrent d'inducció».

Si la trajectòria d'una partícula carregada en moviment canvia d'alguna manera com a resultat de la interacció de la partícula amb un camp magnètic, aquests canvis donen lloc a l'aparició d'un nou camp magnètic, exactament oposat al camp magnètic que va provocar aquests canvis.

Per exemple, si agafeu un petit anell de coure suspès per un fil i intenteu entrar-hi amb el pol nord prou fort imant, un cop l'imant s'acosta a l'anell, l'anell començarà a repel·lir l'imant.

Sembla que l'anell comença a comportar-se com un imant, enfrontant-se al pol del mateix nom (en aquest exemple, el nord) a l'imant que hi ha inserit, i així intenta debilitar l'anomenat imant.

I si atureu l'imant a l'anell i comenceu a empènyer des de l'anell, aleshores l'anell, per contra, seguirà l'imant, com si es manifestés com el mateix imant, però ara -enfrontant-se al pol oposat a l'estirada- imant de sortida (movem el pol nord de l'imant - el pol sud format a l'anell s'atreu), aquesta vegada intentant enfortir el camp magnètic debilitat a causa de l'expansió de l'imant.

Si feu el mateix amb un anell obert, aleshores l'anell no respondrà a l'imant, encara que s'hi indueix un EMF, però com que l'anell no està tancat, no hi haurà corrent induït i, per tant, la seva direcció no necessita ser determinat.

Què està passant realment aquí? En empènyer un imant en un anell complet, augmentem el flux magnètic que penetra el llaç tancat i, per tant (des de segons la llei de Faraday de la inducció electromagnèticaEMF generada a l'anell és proporcional a la velocitat de canvi del flux magnètic) EMF es genera a l'anell.

I en empènyer l'imant fora de l'anell, també canviem el flux magnètic a través de l'anell, només que ara no l'augmentem, sinó que el reduïm, i l'EMF resultant tornarà a ser proporcional a la velocitat de canvi del flux magnètic, però dirigida en sentit contrari. Com que el circuit és un anell tancat, l'EMF, per descomptat, genera un corrent tancat a l'anell. I el corrent crea un camp magnètic al seu voltant.

La direcció de les línies d'inducció del camp magnètic generat a l'anell de corrent es pot determinar per la regla del gimlet, i es dirigiran precisament de manera que s'impedeixi el comportament de les línies d'inducció de l'imant introduït: les línies de una font externa entra a l'anell, i des de l'anell, respectivament, les línies d'una font externa surten de l'anell, respectivament, a l'anell, van.

Regla de Lenz en un transformador

Ara recordem com, d'acord amb la regla de Lenz, es carrega transformador de xarxa… Suposem que el corrent augmenta al bobinatge primari del transformador, per tant, augmenta el camp magnètic al nucli. El flux magnètic que penetra el bobinatge secundari del transformador augmenta.

Com que el bobinatge secundari del transformador està tancat per la càrrega, l'EMF generat en ell generarà un corrent induït, que crearà el seu propi camp magnètic al bobinatge secundari. La direcció d'aquest camp magnètic serà tal que debiliti el camp magnètic del bobinatge primari, això vol dir que augmentarà el corrent al bobinatge primari (ja que un augment de la càrrega al bobinatge secundari equival a una disminució de la inductància). del bobinatge primari del transformador, el que significa reduir la impedància del transformador de xarxa). I la xarxa començarà a treballar al bobinatge primari del transformador, el valor del qual dependrà de la càrrega del bobinatge secundari.