Définition et explication de la règle de Lenz

La règle de Lenz vous permet de déterminer le sens du courant d'induction dans le circuit. Il dit : « le sens du courant d'induction est toujours tel que son action affaiblit l'effet de la cause provoquant ce courant d'induction ».

Si la trajectoire d'une particule chargée en mouvement change de quelque manière que ce soit à la suite de l'interaction de la particule avec un champ magnétique, ces changements conduisent à l'apparition d'un nouveau champ magnétique, exactement à l'opposé du champ magnétique qui a provoqué ces changements.

Par exemple, si vous prenez un petit anneau de cuivre suspendu par un fil et essayez d'y enfoncer avec le pôle nord assez fort aimant, une fois que l'aimant s'approche de l'anneau, l'anneau commencera à repousser l'aimant.

Il semble que l'anneau commence à se comporter comme un aimant, faisant face au pôle du même nom (dans cet exemple, le nord) à l'aimant qui y est inséré, et tente ainsi d'affaiblir le soi-disant aimant.

Et si vous arrêtez l'aimant dans l'anneau et commencez à pousser depuis l'anneau, alors l'anneau, au contraire, suivra l'aimant, comme s'il se manifestait comme le même aimant, mais maintenant - face au pôle opposé à la traction - sortie de l'aimant (on déplace le pôle nord de l'aimant - le pôle sud formé sur l'anneau est attiré), en essayant cette fois de renforcer le champ magnétique affaibli du fait de la dilatation de l'aimant.

Si vous faites la même chose avec un anneau ouvert, alors l'anneau ne répondra pas à l'aimant, bien qu'un EMF y soit induit, mais comme l'anneau n'est pas fermé, il n'y aura pas de courant induit et donc sa direction n'a pas besoin être déterminé.

Que se passe-t-il vraiment ici ? En poussant un aimant dans un anneau complet, on augmente le flux magnétique pénétrant dans la boucle fermée, et donc (de selon la loi de Faraday sur l'induction électromagnétiqueL'EMF généré dans l'anneau est proportionnel au taux de changement du flux magnétique) L'EMF est généré dans l'anneau.

Et en poussant l'aimant hors de l'anneau, nous modifions également le flux magnétique à travers l'anneau, seulement maintenant nous ne l'augmentons pas, mais le diminuons, et l'EMF résultant sera à nouveau proportionnel au taux de variation du flux magnétique, mais dirigé dans le sens opposé. Puisque le circuit est un anneau fermé, l'EMF génère bien sûr un courant fermé dans l'anneau. Et le courant crée un champ magnétique autour de lui.

La direction des lignes d'induction du champ magnétique généré dans l'anneau de courant peut être déterminée par la règle de la vrille, et elles seront dirigées précisément de manière à empêcher le comportement des lignes d'induction de l'aimant introduit : les lignes de une source externe entre dans l'anneau, et de l'anneau, respectivement, les lignes d'une source externe quittent l'anneau, respectivement, dans l'anneau, elles vont.

La règle de Lenz dans un transformateur

Rappelons maintenant comment, conformément à la règle de Lenz, il est chargé transformateur secteur… Supposons que le courant augmente dans l'enroulement primaire du transformateur, par conséquent, le champ magnétique dans le noyau augmente. Le flux magnétique pénétrant dans l'enroulement secondaire du transformateur augmente.

Étant donné que l'enroulement secondaire du transformateur est fermé par la charge, la FEM générée dans celui-ci générera un courant induit, qui créera son propre champ magnétique sur l'enroulement secondaire. La direction de ce champ magnétique sera telle qu'elle affaiblira le champ magnétique de l'enroulement primaire, ce qui signifie que le courant dans l'enroulement primaire augmentera (car une augmentation de la charge dans l'enroulement secondaire équivaut à une diminution de l'inductance de l'enroulement primaire du transformateur, ce qui revient à réduire l'impédance du transformateur secteur). Et le réseau commencera à travailler dans l'enroulement primaire du transformateur, dont la valeur dépendra de la charge dans l'enroulement secondaire.