Legea lui Lenz
În 1834, academicianul E. H. Lents română, cunoscut pentru numeroasele sale studii în domeniul fenomenelor electromagnetice, a dat o regulă universală pentru a determina direcția forței electromotoare indusă (CEM) în conductorul. Această regulă este cunoscută sub numele de regula Lenz. Acesta poate fi formulată după cum urmează:
Direcția de electromotoare indusă este întotdeauna astfel încât curentul este cauzată de acesta și câmpul său magnetic are o direcție care tinde să inhibe cauza care produce electromotoare induse.
Valabilitatea regula formularea Lenz este confirmată de următoarele experimente:
Figura 1. Contracararea conductorul de curent indus cu mișcarea sa
1. Dacă conductorul poziționat în câmpul magnetic așa cum se arată în figura 1, în timpul deplasării conductorului se va intersecta acest câmp magnetic. Apoi conductorul este indus forță electromotoare, direcția de care poate fi determinată de regula mâna dreaptă. În acest caz, direcția forței electromotoare indusă, și, prin urmare, de asemenea, curentul este „noi“. Să vedem acum cum să se comporte în conductor nostru curent de transport într-un câmp magnetic. Din articolele anterioare, știm că conductorul parcurs de curent într-un câmp magnetic va fi împins. direcția de scoatere este determinată de regula din stânga. În acest caz, forța de împingere în sus. Astfel, curentul indus interacționează cu câmpul magnetic interferează cu mișcarea conductorului, adică contracareaza motivul pentru care a cauzat.
2. Pentru experiment, se colectează circuitul prezentat în figura 2. Omitand magnetul permanent în bobina (polul nord în jos), nota de deflexie galvanometru. Experiența arată că direcția curentului indus în bobina va fi astfel cum arată săgețile din figura 2, de asemenea. Să-l corespunde cu deviația de săgeată la stânga medie poziția zero. În consecință, bobina așa cum sa transformat într-o bobină și a spus direcția actuală face ca partea de sus a polul său nord, iar în partea de jos - sud. Deoarece poli ca de magnet, iar bobina va fi respins, curentul indus în bobina va interfera cu mișcarea magnetului permanent, care este, va contracara motivul pentru care le-a cauzat.
Figura 2. Opoziția față de mișcarea magnetului solenoid:
și - în jos, b - în sus
Dacă eliminăm magnetul permanent din bobina, acul galvanometrului este deviat spre dreapta (Figura 2b). Această deviere a acului galvanometru, experiența a arătat că curentul indus corespunde direcția indicată de săgeți în Figura 2b. și opusă direcției curentului din figura 2, de asemenea.
Definirea unei bobine polare pe „regula de degetul mare“, descoperim că polul sud este acum bobina de sus și partea de jos a nord. poli opuși de magnet și bobina sunt atrase, va încetini deplasarea magnetului. Prin urmare, curentul indus va opune din nou, motivul pentru care le-a cauzat.
Figura 3. Aspectul II curent indus:
și - în momentul în care circuitul I. b - la momentul deschiderii circuitului
3. Închiderea circuitului I (Figura 3a), curentul prin conductorul sări peste AB. Direcția curentă indicată de săgeți. Câmpul magnetic al conductorului AB. a creat a apărut curent răspândire în toate direcțiile, va intersecta ghid SH. și II are loc în circuitul EMF induse. Deoarece circuitul închis al II-lea pe curent de galvanometru apare în acesta. Galvanometru în acest caz, este, de asemenea, incluse, precum și în experimentul anterior.
ac galvanometru, sprijinindu-se spre stânga indică faptul că curentul prin dispozitivul trece de sus în jos. Comparând direcția curenților din conductoarele AB și VG, vom vedea că curenții lor sunt îndreptate în direcții diferite.
După cum știm deja, conductorii, curenții care sunt îndreptate în direcții diferite, se resping. Prin urmare conductor SH cu curentul indus va tinde să impingă conductorul AB (precum și conductorul AB SH), pentru a elimina influența câmpului conductor AB, prevenind astfel motivul pentru care a cauzat curentul indus.
Curentul indus în circuitul II va dura o perioadă scurtă de timp. Odată ce conductorul de flux magnetic AB stabilit, SH oprire intersecție conductor câmpul conductor magnetic AB. curent în circuitul II dispare.
Atunci când o întrerupere a circuitului de curent I fading va determina o scădere a câmpului magnetic, ale cărui linii de trecere de inducție conductor SH. crea curent indus în acesta în aceeași direcție ca și cea a conductorului-AB (Figura 3b).
Știm că conductorii în care curge curent într-o singură direcție, sunt atrași unul de altul. Prin urmare, HS Explorer va încerca să ajungă la conductorul AB. pentru a sprijini câmpul său magnetic în scădere.
Figura 4. Inel din aluminiu pivot pe bobina miez de fier sare în sus în momentul pornirii curentului
4. De exemplu, luați bobina următoare având un miez circular din sârmă de oțel despicate, care pivota inel din aluminiu ușor (Figura 4). La momentul închiderii circuitului de bobinaje începe să treacă curent. generarea unui câmp magnetic ale cărui linii de inel de aluminiu de trecere inducție, induce un curent în acesta. La momentul când bobina într-un inel de aluminiu se produce curent indus direcționat înapoi la curent în înfășurările bobinelor. Conductorii au respins de inducție direcție diferită de curent. Prin urmare, atunci când inelul de comutare de aluminiu bobina sare în sus.
Acum știm că pentru orice schimbare în timp a fluxului magnetic penetrant bucla, se pare a indus forță electromotoare, care este determinată de ecuația:
Expresia în formula de mai sus reprezintă rata medie de schimbare a fluxului magnetic în raport cu timpul. Este mai mica cantitatea de timp # 916; t. mai puțin forța electromotoare de mai sus este diferită de valoarea sa reală la un moment dat. Semnul minus cu care se confruntă expresie. Acesta indică direcția forței electromotoare indusă, adică, ia în considerare regula Lenz.
Prin creșterea expresiei fluxului este pozitiv, și EMF - negativ. Aceasta este regula de Lenz: CEM și a creat un motiv sa contracaram curent, care le-a cauzat.
Pentru exprimarea uniformă se va schimba permanent in flux magnetic de timp. Apoi, valoarea absolută a CEM în conductorul va fi egal cu:
Dimensiunea a fluxului magnetic va fi:
[F] = [e × t] = s × B sau weber.
Dacă nu avem un conductor și o bobină compusă din înfășurări w, atunci valoarea forței electromotoare indusă va:
Produsul a numărului de rotații pe bobina interacționat cu ei debitul fluxului magnetic este numit bobina si se noteaza cu litera # 968;. Prin urmare, legea inducției electromagnetice pot fi scrise într-o altă formă:
Sursa: MI Kuznetsov „Bazele de Inginerie Electrică“ - ediția a 9-a, revizuită - București: Liceul, 1964 - 560C.