Физика

за сваког по нешто

Ленцово правило

Преузми Word документ

Оглед са алуминијумским прстеновима:

lencovo-pravilo-aluminijuski-prstenovi

Користе се два прстена, од којих је један отворен. Када се у затворени прстен увлачи магнет, прстен се удаљава, а када се магнет извлачи из прстена, прстен прати магнет. Отворени прстен се не помера ни кад се магнет увлачи, ни када се извлачи.

Закључак:

Померање прстена настаје због узајамног деловања магнета и прстена, односно због узајамног деловања њихових магнетних поља.

lencovo-pravilo

Магнетно поље прстена производи индукована струја у њему. При повећању магнетног флукса, магнетно поље магнета и магнетно поље прстена имају супротне смерове, па се одбијају. При смањењу магнетног флукса, магнетна поља имају исти смер, па се привлаче.

То указује да индукована струја у прстену у примерима има супротне смерове.

Ленцово правило:

Индукована електрична струја, односно индукована електромоторна сила има такав смер да се својим магнетним пољем супротставља појави која је изазива.

Пример: Посматрамо правоугаони рам, чија је једна страница покретни проводник. Површина обухваћена рамом је нормална на линије магнетног поља (на вектор индукције магнетног поља \overrightarrow{B})

У наведеном примеру се не јавља, као у претходним примерима, раздвајање и груписање наелектрисања на крајевима проводника. У овом случају покретни проводник је повезан са непокретним рамом, па кад се електрони крећу у покретном проводнику, крећу се и у непокретном, тако да кроз рам протиче струја. Покретни проводник се понаша као извор електромоторне силе – извор струје.

Пример 1: праволинијски проводник клизи удесно

lencovo-pravilo-2a

Флукс који је обухваћен рамом расте због повећања површине, па је:

\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}=\frac{B\Delta S}{\Delta t}> 0

Индуковано магнетно поље тежи да спречи пораст флукса магнетног поља, па су вектори \overrightarrow{B} и \overrightarrow{B_{i}} супротних смерова.

Пример 2: праволинијски проводник клизи улево

lencovo-pravilo-3a

Флукс који је обухваћен рамом се смањује због смањења површине, па је:

\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}=\frac{B\Delta S}{\Delta t}< 0

Индуковано магнетно поље тежи да спречи опадање флукса магнетног поља, па су вектори \overrightarrow{B} и \overrightarrow{B_{i}} истог смера.

Смер индуковане струје у контури и смер вектора \overrightarrow{B_{i}}  се одређују правилом десне руке.

Када је \Delta \Phi > 0, индукована струја тежи,  да смањи магнетни флукс, а када је \Delta \Phi <  0, она тежи да га повећа. То значи да промена флукса  (\Delta \Phi) и индукована  електромоторна сила (\varepsilon) имају увек супротан знак.

Ленцово правило може да се објасни и применом закона одржања енергије:

Пошто се истоимени магнетни полови одбијају, при приближавању магнета морамо да вршимо рад против одбојне силе. При удаљавању магнета рад се врши против привлачне силе између разноимених полова магнета. Рад се (у оба случаја) претвара у енергију индуковане електричне струје у калему.


Додатак:

 Електромагнетна индукција Фарадејев закон