Definition und Erklärung der Lenzschen Regel
Mit der Lenzschen Regel können Sie die Richtung des Induktionsstroms im Stromkreis bestimmen. Er sagt: „Die Richtung des Induktionsstroms ist immer so, dass seine Wirkung die Wirkung der Ursache abschwächt, die diesen Induktionsstrom verursacht.“
Wenn sich die Flugbahn eines sich bewegenden geladenen Teilchens infolge der Wechselwirkung des Teilchens mit einem Magnetfeld in irgendeiner Weise ändert, führen diese Änderungen zum Auftreten eines neuen Magnetfelds, das dem Magnetfeld, das diese Änderungen verursacht hat, genau entgegengesetzt ist.
Nehmen Sie zum Beispiel einen kleinen Kupferring, der an einem Faden aufgehängt ist, und versuchen Sie, mit dem Nordpol stark genug hineinzuschlagen MagnetSobald sich der Magnet dem Ring nähert, beginnt der Ring, den Magneten abzustoßen.
Es scheint, dass sich der Ring wie ein Magnet zu verhalten beginnt, indem er dem gleichnamigen (in diesem Beispiel dem Nord-)Pol des darin eingesetzten Magneten zugewandt ist und so versucht, den sogenannten Magneten zu schwächen.
Und wenn Sie den Magneten im Ring stoppen und vom Ring aus zu drücken beginnen, folgt der Ring im Gegenteil dem Magneten, als ob er sich als derselbe Magnet manifestieren würde, aber jetzt – mit Blick auf den entgegengesetzten Pol zum Zug – Ausgangsmagnet (wir bewegen den Nordpol des Magneten - der am Ring gebildete Südpol wird angezogen), diesmal versuchen wir, das aufgrund der Ausdehnung des Magneten geschwächte Magnetfeld zu verstärken.
Wenn Sie dasselbe mit einem offenen Ring machen, reagiert der Ring nicht auf den Magneten, obwohl darin eine EMF induziert wird. Da der Ring jedoch nicht geschlossen ist, gibt es keinen induzierten Strom und daher ist seine Richtung nicht erforderlich bestimmt werden.
Was ist hier wirklich los? Indem wir einen Magneten in einen vollständigen Ring schieben, erhöhen wir den magnetischen Fluss, der den geschlossenen Kreis durchdringt, und daher (von nach dem Faradayschen Gesetz der elektromagnetischen InduktionDie im Ring erzeugte EMF ist proportional zur Änderungsrate des Magnetflusses. Im Ring wird EMF erzeugt.
Und indem wir den Magneten aus dem Ring drücken, ändern wir auch den magnetischen Fluss durch den Ring, nur dass wir ihn jetzt nicht erhöhen, sondern verringern, und die resultierende EMF wird wieder proportional zur Änderungsrate des magnetischen Flusses sein. aber in die entgegengesetzte Richtung gerichtet. Da es sich bei dem Stromkreis um einen geschlossenen Ring handelt, erzeugt die EMF natürlich einen geschlossenen Strom im Ring. Und Strom erzeugt um sich herum ein Magnetfeld.
Die Richtung der Induktionslinien des im Stromring erzeugten Magnetfelds kann durch die Gimlet-Regel bestimmt werden, und sie werden genau so ausgerichtet, dass das Verhalten der Induktionslinien des eingeführten Magneten verhindert wird: die Linien von Eine externe Quelle tritt in den Ring ein, und aus dem Ring verlassen die Leitungen einer externen Quelle den Ring bzw. gehen in den Ring.
Lenzsche Regel in einem Transformator
Erinnern wir uns nun daran, wie es gemäß der Lenzschen Regel geladen wird Netztransformator… Angenommen, der Strom in der Primärwicklung des Transformators nimmt zu, daher nimmt das Magnetfeld im Kern zu. Der magnetische Fluss, der die Sekundärwicklung des Transformators durchdringt, nimmt zu.
Da die Sekundärwicklung des Transformators durch die Last geschlossen ist, erzeugt die darin erzeugte EMF einen induzierten Strom, der an der Sekundärwicklung ein eigenes Magnetfeld erzeugt. Die Richtung dieses Magnetfelds ist so, dass es das Magnetfeld der Primärwicklung schwächt. Dies bedeutet, dass der Strom in der Primärwicklung zunimmt (da eine Erhöhung der Belastung in der Sekundärwicklung einer Verringerung der Induktivität entspricht). der Primärwicklung des Transformators, was eine Reduzierung der Impedanz des Netztransformators bedeutet). Und das Netzwerk beginnt mit der Arbeit in der Primärwicklung des Transformators, deren Wert von der Last in der Sekundärwicklung abhängt.