กฎของ Lenz สำหรับแม่เหล็กไฟฟ้า กฎของ Lenz

11.02.2022 | การเงิน

กฎของ Lenz ช่วยให้คุณกำหนดทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำในวงจรได้ มันบอกว่า: "ทิศทางของกระแสอุปนัยมักจะเป็นเช่นนั้น การกระทำของมันทำให้ผลของสาเหตุที่ทำให้เกิดกระแสเหนี่ยวนำนี้อ่อนแอลง"

ตัวอย่างเช่น หากคุณนำวงแหวนทองแดงเล็กๆ แขวนบนด้าย และพยายามใส่ขั้วเหนือที่แรงพอเข้าไป เมื่อแม่เหล็กเข้าใกล้วงแหวน วงแหวนจะเริ่มผลักออกจากแม่เหล็ก

ดูเหมือนว่าวงแหวนจะเริ่มทำตัวเหมือนแม่เหล็ก โดยหันขั้วเดียวกัน (ในตัวอย่างนี้คือทิศเหนือ) ไปทางแม่เหล็กที่ดึงเข้าไป และด้วยเหตุนี้จึงพยายามทำให้แม่เหล็กที่นำเข้าอ่อนลง

และถ้าคุณหยุดแม่เหล็กในวงแหวนและเริ่มผลักมันออกจากวงแหวน ในทางกลับกัน วงแหวนจะตามแม่เหล็กราวกับว่าแสดงว่าตัวเองเป็นแม่เหล็กตัวเดียวกัน แต่ตอนนี้หันขั้วตรงข้ามกับแม่เหล็ก ถูกดึงออก (ย้าย ขั้วโลกเหนือแม่เหล็ก - ขั้วใต้ที่ปรากฏบนวงแหวนถูกดึงดูด) การพยายามครั้งนี้เพื่อเสริมสร้างสนามแม่เหล็กที่อ่อนลงเนื่องจากการขยายของแม่เหล็ก

หากคุณทำเช่นเดียวกันกับวงแหวนเปิด วงแหวนจะไม่ตอบสนองต่อแม่เหล็ก แม้ว่า EMF จะถูกเหนี่ยวนำเข้าไปในนั้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากวงแหวนไม่ได้ปิด จะไม่มีกระแสเหนี่ยวนำ ซึ่งหมายความว่าไม่มี จำเป็นต้องกำหนดทิศทางของมัน

เกิดอะไรขึ้นที่นี่จริงๆ? ด้วยการย้ายแม่เหล็กเข้าไปในวงแหวนทั้งหมด เราจึงเพิ่มฟลักซ์แม่เหล็กที่ทะลุผ่านวงจรปิด ดังนั้น (เนื่องจาก EMF ที่สร้างขึ้นในวงแหวนเป็นสัดส่วนกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็ก) จึงสร้าง EMF ขึ้นในวงแหวน

และด้วยการผลักแม่เหล็กออกจากวงแหวน เราก็เปลี่ยนฟลักซ์แม่เหล็กผ่านวงแหวนด้วย แต่ตอนนี้เราไม่ได้เพิ่ม แต่ลดขนาดลง และ EMF ที่เกิดขึ้นใหม่จะเป็นสัดส่วนกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กอีกครั้ง แต่มุ่งไปในทิศทางตรงกันข้าม เนื่องจากวงจรเป็นวงแหวนปิด แน่นอนว่า EMF จะสร้างกระแสปิดในวงแหวน และกระแสน้ำจะสร้างสนามแม่เหล็กรอบๆ ตัวมันเอง

ทิศทางของเส้นเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นในวงแหวนปัจจุบันสามารถกำหนดได้โดยกฎของกิมเลต และจะถูกกำหนดทิศทางในลักษณะที่ป้องกันไม่ให้เกิดพฤติกรรมของเส้นเหนี่ยวนำของแม่เหล็กที่ใส่เข้าไป: เส้นของ แหล่งภายนอกเข้าสู่วงแหวนเส้นของแหล่งภายนอกออกจากวงแหวนตามลำดับ ออกจากวงแหวน เข้าสู่วงแหวนตามลำดับ - จะถูกส่ง

กฎของ Lenz ในหม้อแปลงไฟฟ้า

ทีนี้ลองนึกดูว่าตามกฎของ Lenz แล้วตัวที่โหลดทำงานอย่างไร สมมติว่ากระแสเพิ่มขึ้นในขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลง ดังนั้นสนามแม่เหล็กในแกนกลางจึงเพิ่มขึ้น ฟลักซ์แม่เหล็กที่ทะลุผ่านขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงจะเพิ่มขึ้น

เนื่องจากขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงถูกปิดผ่านโหลด EMF ที่สร้างขึ้นจะสร้างกระแสเหนี่ยวนำซึ่งจะสร้างสนามแม่เหล็กของตัวเองในขดลวดทุติยภูมิ ทิศทางของสนามแม่เหล็กนี้จะทำให้สนามแม่เหล็กของขดลวดปฐมภูมิอ่อนลง ซึ่งหมายความว่ากระแสในขดลวดปฐมภูมิจะเพิ่มขึ้น (เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของโหลดในขดลวดทุติยภูมิจะเท่ากับการลดลงของความเหนี่ยวนำของขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลง ซึ่งหมายถึงการลดลงของอิมพีแดนซ์ของหม้อแปลงสำหรับ เครือข่าย). และเครือข่ายจะทำงานในขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงซึ่งค่าจะขึ้นอยู่กับโหลดในขดลวดทุติยภูมิ

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพที่ประกอบด้วยการเกิดขึ้นของกระแสไฟฟ้าในวงจรปิดเมื่อฟลักซ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเปลี่ยนผ่านพื้นผิวที่ล้อมรอบด้วยวงจรนี้

2. การเปลี่ยนแปลงของปริมาณทางกายภาพที่สามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็ก?

การเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กอาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไปในพื้นที่ผิว ซึ่งถูกจำกัดโดยรูปร่าง โมดูลของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก มุมที่เวกเตอร์การเหนี่ยวนำก่อตัวขึ้นกับเวกเตอร์พื้นที่ของพื้นผิวนี้

3. ทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำในกรณีใดถือเป็นบวก และในกรณีใดเป็นลบ

หากทิศทางที่เลือกของวงจรบายพาสตรงกับทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำก็จะถือว่าเป็นบวก หากทิศทางบายพาสของวงจรที่เลือกอยู่ตรงข้ามกับทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำก็จะถือว่าเป็นลบ

4. กำหนดกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า จดนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ของมัน

EMF ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าในวงปิดมีค่าเท่ากับค่าสัมบูรณ์และตรงข้ามกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กผ่านพื้นผิว ซึ่งถูกจำกัดโดยวงนี้

5. กำหนดกฎของ Lenz ยกตัวอย่างการใช้งาน

กระแสเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นในวงจรพร้อมสนามแม่เหล็กจะต่อต้านการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กที่ทำให้เกิดกระแสนี้ ตัวอย่างเช่น เมื่อฟลักซ์แม่เหล็กเพิ่มขึ้นผ่านวงจร ฟลักซ์แม่เหล็กของกระแสเหนี่ยวนำจะเป็นค่าลบ และฟลักซ์ที่ได้ซึ่งเท่ากับผลรวมจะลดลง และด้วยการลดลงของฟลักซ์แม่เหล็กผ่านวงจร ฟลักซ์แม่เหล็กของกระแสเหนี่ยวนำจะรักษาฟลักซ์ที่เกิดขึ้น ป้องกันไม่ให้ลดลงอย่างรวดเร็ว

ในปี พ.ศ. 2377 นักวิชาการชาวรัสเซีย E. Kh. Lenz ซึ่งเป็นที่รู้จักจากการศึกษาจำนวนมากของเขาในสาขาปรากฏการณ์แม่เหล็กไฟฟ้าได้ให้กฎสากลสำหรับกำหนดทิศทางของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (EMF) ในตัวนำ กฎนี้เรียกว่ากฎของ Lenz สามารถกำหนดได้ดังนี้:

ทิศทางของ EMF ที่เหนี่ยวนำจะเป็นเช่นนั้นเสมอกับกระแสที่เกิดจากมัน และมีทิศทางที่พวกมันมักจะรบกวนกับสาเหตุที่สร้าง EMF ที่เหนี่ยวนำนี้

ความถูกต้องของการกำหนดกฎของ Lenz ได้รับการยืนยันโดยการทดลองต่อไปนี้:

รูปที่ 1 ความต้านทานของตัวนำที่มีกระแสเหนี่ยวนำต่อการเคลื่อนที่

1. หากอยู่ในตำแหน่งดังรูปที่ 1 ตัวนำด้านล่างจะข้ามสนามแม่เหล็กนี้ จากนั้น EMF จะถูกเหนี่ยวนำในตัวนำ ซึ่งสามารถกำหนดทิศทางได้ ในกรณีของเรา ทิศทางของ EMF ที่เหนี่ยวนำและกระแสจะ "เข้าหาเรา" มาดูกันว่าตัวนำที่ถืออยู่ในปัจจุบันของเราจะทำงานอย่างไรในสนามแม่เหล็ก จากบทความก่อนหน้านี้ เรารู้ว่าตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าจะถูกผลักออกจากสนามแม่เหล็ก ทิศทางของการผลักถูกกำหนดโดยกฎมือซ้าย ในกรณีของเรา แรงผลักพุ่งขึ้น ดังนั้น กระแสเหนี่ยวนำซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กจึงรบกวนการเคลื่อนที่ของตัวนำ นั่นคือ มันต่อต้านสาเหตุที่ทำให้เกิดมัน

2. สำหรับการทดลองเราจะประกอบวงจรที่แสดงในรูปที่ 2 โดยลดลงในขดลวด (โดยให้ขั้วเหนืออยู่ด้านล่าง) เราจะสังเกตการเบี่ยงเบนของเข็มกัลวาโนมิเตอร์ ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำในขดลวดจะเป็นดังลูกศรในรูปที่ 2 ก. ให้มันสอดคล้องกับการเบี่ยงเบนของลูกศรไปทางซ้ายจากตำแหน่งศูนย์เฉลี่ย ดังนั้นขดลวดจึงหันเข้าและทิศทางที่ระบุของกระแสจะสร้างขั้วเหนือที่ด้านบนและขั้วใต้ที่ด้านล่าง เนื่องจากขั้วแม่เหล็กและโซลินอยด์ขั้วเดียวกันจะผลักกัน กระแสเหนี่ยวนำในขดลวดจะรบกวนการเคลื่อนที่ของแม่เหล็กถาวร นั่นคือมันจะต่อต้านสาเหตุที่ทำให้เกิด

รูปที่ 2 ปฏิกิริยาของโซลินอยด์ต่อการเคลื่อนที่ของแม่เหล็ก:
ก- ทางลง, ข- ขึ้น

หากเราดึงแม่เหล็กถาวรออกจากขดลวด เข็มกัลวาโนมิเตอร์จะเบี่ยงเบนไปทางขวา (รูปที่ 2 ข). การเบี่ยงเบนของเข็มแกลวาโนมิเตอร์ตามประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าสอดคล้องกับทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำที่แสดงโดยลูกศรในรูปที่ 2 ขและตรงข้ามกับทิศทางปัจจุบันในรูปที่ 2 ก.

การพิจารณาขั้วของขดลวดตาม "กฎของสว่าน" เราพบว่าขั้วใต้จะอยู่ที่ด้านบนของขดลวดและทิศเหนืออยู่ที่ด้านล่าง ขั้วตรงข้ามของแม่เหล็กและโซลินอยด์ที่ถูกดึงดูดจะทำให้การเคลื่อนที่ของแม่เหล็กช้าลง ซึ่งหมายความว่ากระแสเหนี่ยวนำจะต่อต้านสาเหตุที่ทำให้เกิดอีกครั้ง

รูปที่ 3 การเกิดขึ้นของกระแสเหนี่ยวนำ ครั้งที่สอง:
ก- ในขณะที่ปิดวงจร ฉัน, ข- ในขณะที่เปิดวงจร

3. การปิดวงจร ฉัน(รูปที่ 3, ก) ส่งกระแสผ่านตัวนำ เอบี. ทิศทางของกระแสจะแสดงในรูปด้วยลูกศร สนามแม่เหล็กตัวนำ เอบีเกิดขึ้นโดยกระแสที่ปรากฏขึ้น แผ่ไปทุกทิศ ย่อมข้ามตัวนำ วี.จีและในห่วงโซ่ ครั้งที่สองแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำเกิดขึ้น เนื่องจากวงจร II ปิดกัลวาโนมิเตอร์ กระแสไฟจะปรากฏขึ้น กัลวาโนมิเตอร์ในกรณีนี้เปิดในลักษณะเดียวกับการทดลองครั้งก่อน

ลูกศรของกัลวาโนมิเตอร์ที่เบี่ยงเบนไปทางซ้ายจะแสดงให้เห็นว่ากระแสผ่านอุปกรณ์ไปจากบนลงล่าง เมื่อเปรียบเทียบทิศทางของกระแสในตัวนำ AB และ VG เราจะเห็นว่ากระแสของพวกมันมีทิศทางต่างกัน

อย่างที่เราทราบกันดีอยู่แล้วว่าตัวนำซึ่งกระแสนำไปในทิศทางที่ต่างกัน เพราะฉะนั้นตัวนำ วี.จีด้วยกระแสเหนี่ยวนำจะมีแนวโน้มที่จะขับไล่ตัวนำ เอบี(เช่นเดียวกับตัวนำ เอบีจาก วี.จี) กำจัดอิทธิพลของสนามตัวนำ เอบีและช่วยป้องกันสาเหตุที่ทำให้เกิดกระแสไฟได้

กระแสเหนี่ยวนำในวงจร ครั้งที่สองจะใช้เวลาสั้นๆ ทันทีที่ตัวนำ เอบีจะเกิดขึ้น การข้ามของตัวนำจะหยุดลง วี.จีสนามแม่เหล็กของตัวนำ เอบี,กระแสวงจร ครั้งที่สองจะหายไป.

เมื่อวงจรเปิด ฉันกระแสที่หายไปจะทำให้สนามแม่เหล็กลดลงซึ่งเป็นเส้นเหนี่ยวนำที่ข้ามตัวนำ วี.จีจะสร้างกระแสเหนี่ยวนำในทิศทางเดียวกับในตัวนำ เอบี(รูปที่ 3, ข).

เรารู้ว่าตัวนำที่กระแสไหลในทิศทางหนึ่งไปยังอีกทิศทางหนึ่ง เพราะฉะนั้นตัวนำ วี.จีมักจะเอื้อมมือไปหาผู้ควบคุมวง เอบีเพื่อรองรับสนามแม่เหล็กข้างเคียงของมัน

4. สำหรับตัวอย่างต่อไป ลองนำขดลวดที่มีแกนกลมที่ทำจากลวดเหล็กสับ ซึ่งสวมวงแหวนอะลูมิเนียมน้ำหนักเบาไว้หลวมๆ (รูปที่ 4) ในขณะที่ปิดวงจรสนามแม่เหล็กจะเริ่มผ่านขดลวดซึ่งเส้นเหนี่ยวนำที่ข้ามวงแหวนอลูมิเนียมทำให้เกิดกระแสในนั้น ในขณะที่ขดลวดเปิดอยู่ กระแสเหนี่ยวนำจะปรากฏขึ้นในวงแหวนอะลูมิเนียม ซึ่งทิศทางตรงกันข้ามกับกระแสในการเลี้ยวของขดลวด ตัวนำที่มี ทิศทางที่แตกต่างกันกระแสเหนี่ยวนำถูกขับไล่ ดังนั้นในขณะที่เปิดขดลวดวงแหวนอลูมิเนียมจะกระโดดขึ้น

ตอนนี้เรารู้แล้วว่าเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงเวลาของฟลักซ์แม่เหล็กที่ทะลุผ่านวงจร แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำจะปรากฏขึ้นในนั้น โดยพิจารณาจากความเท่าเทียมกัน:

นิพจน์ในสูตรนี้คืออัตราเฉลี่ยของการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กเมื่อเวลาผ่านไป ยิ่งช่วงเวลา Δ สั้นลงเท่าใด ทียิ่ง EMF ข้างต้นแตกต่างจากค่าจริงในหน่วยเท่าใด ช่วงเวลานี้เวลา. เครื่องหมายลบหน้านิพจน์แสดงทิศทางของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ นั่นคือ คำนึงถึงกฎ Lenz

เมื่อฟลักซ์แม่เหล็กเพิ่มขึ้น การแสดงออกจะเป็นบวก และ EMF จะเป็นลบ นี่คือกฎของ Lenz: EMF และกระแสที่สร้างขึ้นโดยต่อต้านสาเหตุที่ทำให้เกิด.

ด้วยการเปลี่ยนแปลงที่สม่ำเสมอในเวลาของฟลักซ์แม่เหล็ก การแสดงออกจะคงที่ จากนั้นค่าสัมบูรณ์ของ EMF ในตัวนำจะเท่ากับ:

ขนาดของฟลักซ์แม่เหล็กจะเป็น:

[ฉ] = [ อี × ที] = V × วินาที หรือ เวเบอร์

หากเราไม่มีตัวนำหนึ่งตัว แต่มีขดลวดประกอบด้วย วผลัดกัน แล้วค่าของแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำจะเป็น:

ผลคูณของจำนวนรอบของขดลวดและฟลักซ์แม่เหล็กที่ควบรวมเรียกว่าฟลักซ์เชื่อมโยงของขดลวดและเขียนแทนด้วยตัวอักษร ψ ดังนั้นจึงสามารถเขียนกฎหมายได้อีกรูปแบบหนึ่งคือ

ความถูกต้องของการกำหนดกฎของ Lenz ได้รับการยืนยันโดยการทดลองต่อไปนี้:

รูปที่ 1 ความต้านทานของตัวนำที่มีกระแสเหนี่ยวนำต่อการเคลื่อนที่

4. สำหรับตัวอย่างต่อไป ลองนำขดลวดที่มีแกนกลมที่ทำจากลวดเหล็กสับ ซึ่งสวมวงแหวนอะลูมิเนียมน้ำหนักเบาไว้หลวมๆ (รูปที่ 4) ในขณะที่ปิดวงจรสนามแม่เหล็กจะเริ่มผ่านขดลวดซึ่งเส้นเหนี่ยวนำที่ข้ามวงแหวนอลูมิเนียมทำให้เกิดกระแสในนั้น ในขณะที่ขดลวดเปิดอยู่ กระแสเหนี่ยวนำจะปรากฏขึ้นในวงแหวนอะลูมิเนียม ซึ่งทิศทางตรงกันข้ามกับกระแสในการเลี้ยวของขดลวด ตัวนำที่มีทิศทางกระแสเหนี่ยวนำต่างกันจะผลักกัน ดังนั้นในขณะที่เปิดขดลวดวงแหวนอลูมิเนียมจะกระโดดขึ้น

นิพจน์ในสูตรนี้คืออัตราเฉลี่ยของการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กเมื่อเวลาผ่านไป ยิ่งช่วงเวลา Δ สั้นลงเท่าใด ทียิ่งค่า EMF ข้างต้นแตกต่างจากค่าจริง ณ เวลาที่กำหนดมากเท่าไหร่ เครื่องหมายลบหน้านิพจน์แสดงทิศทางของแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ นั่นคือ คำนึงถึงกฎ Lenz

ขนาดของฟลักซ์แม่เหล็กจะเป็น:

[ฉ] = [ อี × ที] = V × วินาที หรือ เวเบอร์

>> ทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำ กฎของ Lenz

โดยการติดขดลวดซึ่งมีกระแสเหนี่ยวนำเกิดขึ้นกับกัลวาโนมิเตอร์ เราจะพบว่าทิศทางของกระแสนี้ขึ้นอยู่กับว่าแม่เหล็กเข้าใกล้ขดลวด (เช่น ขั้วโลกเหนือ) หรือเคลื่อนออกจากมัน (ดูรูปที่ 2.2 ข).

ที่เกิดขึ้นใหม่ กระแสเหนี่ยวนำของทิศทางเดียวหรืออีกวิธีหนึ่งโต้ตอบกับแม่เหล็ก (ดึงดูดหรือขับไล่มัน) ขดลวดที่มีกระแสไหลผ่านเป็นเหมือนแม่เหล็กที่มีสองขั้ว - เหนือและใต้ ทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำกำหนดว่าปลายของขดลวดใดทำหน้าที่เป็นขั้วเหนือ (เส้นของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กจะออกมา) ตามกฎการอนุรักษ์พลังงาน เป็นไปได้ที่จะทำนายว่าขดลวดจะดึงดูดแม่เหล็กในกรณีใด และในกรณีใดจะผลักแม่เหล็กออก

ปฏิสัมพันธ์ของกระแสเหนี่ยวนำกับแม่เหล็กหากนำแม่เหล็กเข้าใกล้ขดลวดมากขึ้น กระแสเหนี่ยวนำจะปรากฏขึ้นในทิศทางที่จำเป็นต้องผลักแม่เหล็กออกไป ในการทำให้แม่เหล็กเข้าใกล้ขดลวดมากขึ้น จะต้องทำงานที่เป็นบวก ขดลวดจะคล้ายกับแม่เหล็ก หมุนด้วยขั้วเดียวกันกับแม่เหล็กที่เข้าใกล้มัน เสาที่มีชื่อเหมือนกันจะผลักกัน

เมื่อถอดแม่เหล็กออก ในทางกลับกัน กระแสจะเกิดขึ้นในขดลวดในทิศทางที่แรงดึงดูดแม่เหล็กปรากฏขึ้น

อะไรคือความแตกต่างระหว่างการทดลองทั้งสอง: แนวทางของแม่เหล็กไปยังขดลวดและการถอดออก? ในกรณีแรก จำนวนเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่ทะลุผ่านขดลวดหรือฟลักซ์แม่เหล็กที่เหมือนกันจะเพิ่มขึ้น (รูปที่ 2.5, a) และในกรณีที่สองจะลดลง (รูปที่ 2.5, ข). ยิ่งไปกว่านั้น ในกรณีแรก เส้นเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยกระแสเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นในขดลวดจะออกมาจากปลายบนของขดลวด เนื่องจากขดลวดจะขับไล่แม่เหล็ก และในกรณีที่สอง ตรงกันข้ามพวกเขาเข้าสู่จุดจบนี้ เส้นของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเหล่านี้แสดงเป็นสีดำในรูปที่ 2.5 ในกรณี a ขดลวดที่มีกระแสจะคล้ายกับแม่เหล็ก ขั้วเหนืออยู่ด้านบน และในกรณี b - อยู่ด้านล่าง

ข้อสรุปที่คล้ายกันสามารถสรุปได้โดยใช้ประสบการณ์ที่แสดงในรูปที่ 2.6 ที่ปลายแท่ง ซึ่งสามารถหมุนรอบแกนตั้งได้อย่างอิสระ มีวงแหวนอะลูมิเนียมนำไฟฟ้าสองวงยึดไว้ หนึ่งในนั้นมีการตัด หากคุณนำแม่เหล็กไปที่วงแหวนโดยไม่ตัด กระแสเหนี่ยวนำจะปรากฏขึ้นและจะถูกนำในลักษณะที่วงแหวนนี้จะผลักออกจากแม่เหล็กและแท่งจะหมุน หากคุณถอดแม่เหล็กออกจากวงแหวนแม่เหล็กจะถูกดึงดูดเข้าหาแม่เหล็ก แม่เหล็กไม่ทำปฏิกิริยากับแหวนตัด เนื่องจากการตัดจะป้องกันกระแสเหนี่ยวนำไม่ให้เกิดขึ้นในแหวน ขดลวดขับไล่หรือดึงดูดแม่เหล็กขึ้นอยู่กับทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำในนั้น ดังนั้นกฎการอนุรักษ์พลังงานจึงช่วยให้เราสร้างกฎที่กำหนดทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำได้

ตอนนี้เรามาถึงประเด็นหลักแล้ว: ด้วยการเพิ่มขึ้นของฟลักซ์แม่เหล็กผ่านการหมุนของขดลวด กระแสเหนี่ยวนำมีทิศทางที่สนามแม่เหล็กสร้างขึ้นเพื่อป้องกันไม่ให้ฟลักซ์แม่เหล็กเพิ่มขึ้นผ่านการหมุนของขดลวด ท้ายที่สุดแล้วเส้นการเหนี่ยวนำของสนามนี้จะถูกนำไปเทียบกับเส้นการเหนี่ยวนำของสนามซึ่งการเปลี่ยนแปลงนั้นทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า หากฟลักซ์แม่เหล็กผ่านขดลวดอ่อนลง แสดงว่าเกิดการเหนี่ยวนำ
กระแสจะสร้างสนามแม่เหล็กด้วยการเหนี่ยวนำ เพิ่มฟลักซ์แม่เหล็กผ่านรอบของขดลวด

นี่คือสาระสำคัญของกฎทั่วไปสำหรับการกำหนดทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำ ซึ่งใช้บังคับในทุกกรณี กฎนี้ตั้งขึ้นโดยนักฟิสิกส์ชาวรัสเซีย E. X. Lenz

ตามกฎของ Lenz กระแสเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นในวงจรปิดจะสวนทางกับสนามแม่เหล็กซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในฟลักซ์แม่เหล็ก สั้น ๆ กฎนี้สามารถกำหนดได้ดังนี้: กระแสเหนี่ยวนำถูกกำกับเพื่อรบกวนสาเหตุที่ทำให้เกิด

ใช้กฎ Lenz เพื่อหาทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำในวงจรดังนี้:

1. กำหนดทิศทางของเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กภายนอก
2. ค้นหาว่าฟลักซ์ของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กของสนามนี้ผ่านพื้นผิวที่ล้อมรอบด้วยรูปร่าง (Ф > 0) เพิ่มขึ้นหรือลดลง (Ф< 0).
3. กำหนดทิศทางของเส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กของสนามแม่เหล็กของกระแสเหนี่ยวนำ เส้นเหล่านี้ตามกฎของ Lenz ควรอยู่ตรงข้ามกับเส้นของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่ Ф > 0 และมีทิศทางเดียวกันกับที่ Ф< 0.
4. ทราบทิศทางของเส้นของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ค้นหาทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำโดยใช้กฎของสว่าน

ทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำถูกกำหนดโดยใช้กฎการอนุรักษ์พลังงาน กระแสเหนี่ยวนำในทุกกรณีถูกกำกับเพื่อให้สนามแม่เหล็กป้องกันการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กที่ทำให้เกิดสิ่งนี้ กระแสเหนี่ยวนำ.

1. ทิศทางของกระแสเหนี่ยวนำถูกกำหนดอย่างไร?
2. สนามไฟฟ้าจะเกิดขึ้นในวงแหวนที่มีการตัดหรือไม่ถ้าคุณนำแม่เหล็กไป!

เนื้อหาบทเรียน สรุปบทเรียนสนับสนุนกรอบการนำเสนอบทเรียนวิธีการเร่งเทคโนโลยีแบบโต้ตอบ ฝึกฝน งานและแบบฝึกหัด การประชุมเชิงปฏิบัติการการตรวจสอบตนเอง การฝึกอบรม กรณีศึกษา ภารกิจ คำถาม การบ้าน การสนทนา คำถามเชิงโวหารจากนักเรียน ภาพประกอบ เสียง วิดีโอคลิป และมัลติมีเดียภาพถ่าย รูปภาพกราฟิก ตาราง โครงร่าง อารมณ์ขัน เกร็ดเล็กเกร็ดน้อย เรื่องตลก อุปมาการ์ตูน คำพูด ปริศนาอักษรไขว้ คำคม ส่วนเสริม บทคัดย่อบทความชิปสำหรับสูตรโกงที่อยากรู้อยากเห็น หนังสือเรียนพื้นฐานและอภิธานศัพท์เพิ่มเติมของคำศัพท์อื่นๆ การปรับปรุงตำราและบทเรียนแก้ไขข้อผิดพลาดในหนังสือเรียนอัปเดตชิ้นส่วนในตำราองค์ประกอบของนวัตกรรมในบทเรียนแทนที่ความรู้ที่ล้าสมัยด้วยความรู้ใหม่ สำหรับครูเท่านั้น บทเรียนที่สมบูรณ์แบบแผนปฏิทินสำหรับปี คำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการของโปรแกรมการอภิปราย บทเรียนแบบบูรณาการ