Prawo Lenza

Prawo Lenza - definicja i informacje teoretyczne

Prawo Lenza (reguła Lenza lub reguła przekory) określa kierunek zjawisk występujących w procesie indukcji elektromagnetycznej. Jego nazwa powstała od nazwiska fizyka Heinricha Lenza, który sformułował ja w 1834r. Mówi ona, że prąd wtórny (indukcyjny) wzbudzony pod wpływem zmiennego pola magnetycznego w przewodniku, jest tak skierowany, że wytworzone wtórne pole magnetyczne przeciwdziała źródłu, które go wywołało. Wzory dotyczące omawianej reguły oraz dalsze informacje teoretyczne można znaleźć tutaj.
W tym artykule zajmiemy się natomiast praktycznym zastosowaniem zjawiska.

Reguła Lenza przy wzbudzaniu prądu indukcyjnego

Najprościej Prawo Lenza zrozumiemy poprzez analizę wzbudzenia prądu indukcyjnego przy ruchu magnesu w obwodzie kołowym. Kiedy zbliża się on do pętli biegunem N, powoduje to powstanie pola pętli, skierowanego biegunem N w stronę magnesu. W związku z tym, że bieguny jednoimienne się odpychają,  ruchowi magnesu opór stawia pole magnetyczne, wytworzone przez prąd wzbudzony w pętli.

Jeżeli odwrócimy magnes i zbliżymy go do pętli przeciwnym biegunem, to popłynie w niej prąd skierowany w drugą stronę i wytworzy pole magnetyczne ukierunkowane biegunem S do magnesu. Jego ruchowi w kierunku pętli, tak jak w poprzednim przypadku, będzie się przeciwstawiać, powstałe w wyniku tego ruchu, pole magnetyczne pętli. Oddalanie się magnesu od pętli będzie powstrzymywać pole magnetyczne pochodzące od wzbudzonego w niej prądu. Ze względu na taką charakterystykę omawianego zjawiska, możemy wyciągnąć wniosek powiązany z Prawem Lenza. Prąd indukcyjny ma zwrot taki, przy którym jego własne pole magnetyczne stawia opór modyfikacji strumienia zewnętrznego pola magnetycznego powodującego zjawisko indukcji.

Zastosowanie Prawa Lenza w elektrotechnice

Praktycznym zastosowaniem powyższych rozważań jest określanie kierunku przepływu prądu elektrycznego, powstającego w wyniku oddziaływania indukcji elektromagnetycznej. Reguła przekory jest skutkiem zasady zachowania energii. Energia elektryczna wytworzona w wyniku indukcji elektromagnetycznej nie może powstać z niczego. Niezbędne jest wykonanie pracy mechanicznej. Przeciwstawia się ona sile odpychającej, która działa między polami magnetycznymi. Jest to o tyle ważne, że w zjawisku indukcji elektromagnetycznej następuje przemiana energii mechanicznej w elektryczną, a to elementarna kwestia dla konstrukcji prądnicy.