Lenz kuralının tanımı ve açıklaması
Lenz kuralı, devredeki endüksiyon akımının yönünü belirlemenizi sağlar. "İndüksiyon akımının yönü her zaman öyledir ki, hareketi bu endüksiyon akımına neden olan nedenin etkisini zayıflatır".
Hareket eden yüklü bir parçacığın yörüngesi, parçacığın bir manyetik alanla etkileşimi sonucunda herhangi bir şekilde değişirse, bu değişiklikler, bu değişikliklere neden olan manyetik alanın tam karşısında, yeni bir manyetik alanın ortaya çıkmasına neden olur.
Örneğin, bir iplikle asılı duran küçük bir bakır halkayı alıp kuzey kutbu yeterince güçlü olacak şekilde içine sokmaya çalışırsanız mıknatısMıknatıs halkaya yaklaştığında, halka mıknatısı itmeye başlayacaktır.
Görünüşe göre halka, içine yerleştirilen mıknatısın aynı adlı (bu örnekte kuzey) kutbuna bakan bir mıknatıs gibi davranmaya başlıyor ve böylece sözde mıknatısı zayıflatmaya çalışıyor.
Ve halkadaki mıknatısı durdurur ve halkadan itmeye başlarsanız, o zaman halka, sanki aynı mıknatıs olarak kendini gösteriyormuş gibi mıknatısı takip edecek, ama şimdi - çekmeye karşı zıt kutba bakacak - çıkış mıknatısı (mıknatısın kuzey kutbunu hareket ettiriyoruz - halka üzerinde oluşan güney kutbu çekiyor), bu kez mıknatısın genişlemesi nedeniyle zayıflamış olan manyetik alanı güçlendirmeye çalışıyoruz.
Aynısını açık bir halka ile yaparsanız, o zaman halka mıknatısa tepki vermeyecektir, ancak içinde bir EMF indüklenecektir, ancak halka kapalı olmadığı için indüklenen akım olmayacaktır ve bu nedenle yönüne gerek yoktur. belirlenecek.
Burada gerçekten neler oluyor? Bir mıknatısı tam bir halkaya iterek, kapalı döngüye giren manyetik akıyı arttırırız ve bu nedenle ( Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasasına göreHalkada üretilen EMF, manyetik akının değişim hızı ile orantılıdır) Halkada EMF üretilir.
Ve mıknatısı halkanın dışına iterek, halkadaki manyetik akıyı da değiştiriyoruz, ancak şimdi onu artırmıyoruz, azaltıyoruz ve ortaya çıkan EMF yine manyetik akı değişim hızıyla orantılı olacak. ancak ters yönde yönlendirilmiştir. Devre kapalı bir halka olduğundan, EMF elbette halkada kapalı bir akım üretir. Ve akım kendi etrafında bir manyetik alan oluşturur.
Akım halkasında üretilen manyetik alanın indüksiyon çizgilerinin yönü gimlet kuralı ile belirlenebilir ve bunlar tam olarak sokulan mıknatısın indüksiyon hatlarının davranışını önleyecek şekilde yönlendirilecektir: bir dış kaynak halkaya girer ve halkadan sırasıyla bir dış kaynağın hatları halkadan çıkar, sırasıyla halkada giderler.
Lenz'in bir transformatördeki kuralı
Şimdi Lenz kuralına göre nasıl yüklendiğini hatırlayalım. şebeke trafosu… Transformatörün birincil sargısında akımın arttığını, dolayısıyla çekirdekteki manyetik alanın arttığını varsayalım. Transformatörün sekonder sargısına giren manyetik akı artar.
Transformatörün sekonder sargısı yük tarafından kapatıldığı için, içinde üretilen EMF, sekonder sargı üzerinde kendi manyetik alanını oluşturacak bir indüklenmiş akım üretecektir. Bu manyetik alanın yönü, birincil sargının manyetik alanını zayıflatacak şekilde olacaktır.Bu, birincil sargıdaki akımın artacağı anlamına gelir (çünkü ikincil sargıdaki yükteki bir artış, endüktansta bir azalmaya eşdeğerdir) transformatörün birincil sargısının, yani şebeke transformatörünün empedansının azaltılması). Ve ağ, değeri ikincil sargıdaki yüke bağlı olacak olan transformatörün birincil sargısında çalışmaya başlayacaktır.