电磁感应楞次定律:定义与公式

什么是Lenz的法律?

Lenz的电磁诱导定律指出,通过变化的磁场(根据每个)在导体中引起电流的方向(根据法拉第的电磁诱导定律)是这样的磁场由诱发的创造当前的反对产生它的初始变化磁场。电流的方向是弗莱明的右手规则

一开始可能很难理解,所以让我们看一个示例问题。记住,当电流由磁场感应时,感应电流产生的磁场会产生它自己的磁场。这个磁场永远是这样的反对最初产生它的磁场。在下面的例子中,如果磁场“B”是增加的-如(1)所示-诱导磁场的作用与它相反。

电磁诱导梁信法

当磁场“B”是递减的-如(2)-诱导磁场再次采取反对作用。但这一次'反对派'意味着它正在行动增加场 - 因为它反对降低变化率。

Lenz的法律是基于法拉第的归纳法。法拉第的法律告诉我们,变化的磁场将引起电流导体.伦兹定律告诉我们方向感应电流的反对产生它的初始变化磁场。这在法拉第定律的公式中用负号(' - ')表示。

伦敦法方程式

磁场中的这种变化可能是通过通过朝向或远离线圈移动或移动线圈或移出磁场而改变磁场强度而引起的。换句话说,我们可以说电路中诱导的EMF的大小与变化率成比例通量

楞次定律公式

伦敦法尔指出,当EMF由变更产生时磁通根据法拉第定律,感应电动势的极性是这样的,它产生了感应电流,其磁场与产生它的初始变化磁场相反

法拉第电磁感应定律中使用的负号表示感应电动势(ε)和磁通量的变化(δΦB.)有相反的迹象。Lenz定律的公式如下所示:

伦敦法律公式

在哪里:

  • ε=诱导EMF
  • δΦB.磁通量的变化
  • N =线圈匝数

Lenz的律法和能量保护

为了遵守能量保护,通过Lenz法律引起的目前的方向必须创造一个与创造它的磁场相对的磁场。事实上,Lenz的法律是能源守恒定律的结果。

你为什么这么问?好吧,让我们假装不是这种情况,看看会发生什么。

如果由感应电流产生的磁场与产生它的字段相同,则这两个磁场将组合并产生较大的磁场。这种组合的较大的磁场又递动导体内的另一电流是原始感应电流的幅度的两倍。

反过来,这会产生另一个会诱导另一个电流的磁场。等等。所以我们可以看出,如果Lenz的法律没有决定诱导的电流必须产生磁场反对创建它的字段 - 然后我们将最终获得无限的正反馈循环,打破能量的守恒(因为我们有效地创建了无尽的能源)。

Lenz的法律还遵守牛顿的第三律法(即,对于每一个行动总是一个平等和相反的反应)。如果感应电流产生磁场,其与产生它的磁场的方向相等且相反,则只能抵抗该区域中的磁场的变化。这符合牛顿的第三次议案法。

伦伦法律解释说

为了更好地了解Lenz的法律,让我们考虑两种情况:

案例1当磁铁朝向线圈移动时。

什么是楞次定律

当磁体的北极接近线圈时,与线圈相连的磁通量增加。根据法拉第电磁感应定律,当磁通量,电动势发生变化时,线圈中就会产生电流,而电流会产生自己的磁场。

现在根据伦敦法律,创建的这种磁场将其自己反对,或者我们可以说,只有在接近线圈侧达到北极的情况下,才有可能只有在彼此击退的情况下,才能通过线圈的磁通量的增加。一旦我们知道线圈的磁极,我们可以很容易地通过应用右手定则确定感应电流的方向。在这种情况下,电流在逆时针方向上流动。

案例2:当磁铁远离线圈时

Lenz法律定义

当磁铁的北极远离线圈移动时,连接到线圈的磁通量减小。根据法拉第的电磁感应定律,在线圈中诱导EMF和因此电流,该电流将产生自己的磁场。

现在根据伦茨定律,这个磁场会和它自己的相反,或者我们可以说是和线圈中通量的减少相反,这是可能的,只有当接近线圈的一面达到南极性时,正如我们知道的,不同的磁极相互吸引。一旦我们知道线圈的磁极,我们可以很容易地通过应用右手定则确定感应电流的方向。在这种情况下,电流是顺时针方向流动的。

Note that for finding the directions of magnetic field or current, use the right-hand thumb rule i.e if the fingers of the right hand are placed around the wire so that the thumb points in the direction of current flow, then the curling of fingers will show the direction of the magnetic field produced by the wire.

弗莱明右手法则

伦兹定律可以表述为:

  • 如果连接一个线圈的磁通量Ф增加,线圈中电流的方向将是这样的,它将与磁通量的增加相反,因此感应电流将产生如下方向的磁通量(使用弗莱明右手拇指规则)
州立议员
  • 如果磁通ф连接线圈的磁通ф是降低的,则通过线圈中的电流产生的磁通量是这样的,它将有助于主通量,因此电流方向如下所示。
定义楞次定律

Lenz的法律应用

楞次定律的应用包括:

  • Lenz的法律可用于了解磁能的概念电感器.当电动势源通过电感连接时,电流开始流过电感。反电动势将对抗通过电感的电流的增加。为了建立电流的流动,电动势的外部源必须做一些功来克服这个阻力。这种工作可以通过将电动势存储在电感中来完成,并且在电路中除去外部电动势源后可以恢复
  • 这一定律表明,感应电动势和通量的变化具有相反的符号,这为法拉第感应定律的符号选择提供了物理解释。
  • Lenz的法律也适用于发电机。当在发电机中引起电流时,该感应电流的方向使得它与发电机的旋转(如根据Lenz的定律)相反,因此发电机需要更多的机械能。它还提供回归EMF电竞外围投注app靠谱么电动机
  • 楞次定律也被用于电磁制动和感应炉灶面。

州楞次定律

Lenz的定律指出,通过改变磁场在导体中感应的电流的方向使得由感应电流产生的磁场反对产生它的初始变化的磁场。

伦敦法尔

伦茨定律是以1834年德国科学家伦茨的名字命名的。楞次定律遵循牛顿第三运动定律(即每一个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力)和能量守恒定律(即能量既不能产生也不能消灭,因此系统中所有能量的总和是一个常数)。

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