تطبيقات على قانون لنز

ينص قانون لينز على أن القوة الكهربية المستحثة تسبب تدفق التيار في دائرة خارجية، وبالتالي ينشأ مجال يعارض التغيير الذي تم إحداثه. ينص قانون نز في المغناطيسية على أن التيار الكهربائي المستحث يتدفق في اتجاه يعارض التغيير الأصلي. صاغ هذا القانون الفيزيائي الروسي هاينريش فريدريش إميل لين في عام 1834 .

ما هو قانون لنز

يتم دفع قطب من قضيب المغناطيس الدائم من خلال لفائف من الأسلاك، وعندما يتدفق التيار الكهربائي في الملف، يتم إنشاء مجال مغناطيسي حول الملف مما يجعله مغناطيسا. يشير قانون لنز إلى اتجاه التيار المستحث نتيجة لتداخل القطبين المغناطيسيين؛ وعندما يقترب القطب الشمالي للمغناطيس العمودي من الملف، يتدفق التيار المستحث بطريقة تجعل جانب الملف الأقرب لعمود القطب، وعند سحب المغناطيس الشريطي من الملف يتم إنتاج تيار كهربائي.

يعكس التيار المستحث نفسه، حيث يصبح الجانب القريب من الملف قطباً جنوبياً لإنتاج قوة جاذبية على المغناطيس الشريطي المتراجع، ولذلك،يتم إجراء عملية صغيرة لدفع المغناطيس نحو الملف وإخراجه بفعل التأثير المغناطيسي للتيار المستحث.

وتتجلى كمية الطاقة الصغيرة التي يمثلها هذا العمل في تأثير التسخين الطفيف، نتيجة لمقاومة التيار المستحث في مادة الملف، ويتمسك قانون لنز بالمبدأ العام للحفاظ على الطاقة، إذا تم إحداث التيار في الاتجاه المعاكس، فإن حركته ستجذب تلقائيا مغناطيس العارضة إلى الملف بالإضافة إلى تأثير التسخين، الذي ينتهك الحفاظ على الطاقة .

تطبيقات قانون لينز

1- الميزان الحساس : يستخدم هذا الجهاز لإيقاف تذبذبه عند وضع جسم في كفته .

2- التيارات الدوامية : تشير هذه العبارة إلى تيار يتولد في قطعة فلزية، ويتحرك داخل مجال مغناطيسي متغير .

3- المحركات الكهربائية : إذا تعرض المحرك لحمل ميكانيكي مثل رفع ثقل، فإن سرعة دوران المحرك ستقل، مما يؤدي إلى تقليل القوة الكهربائية العكسية الحثية .

4- الحث الذاتي : يمثل القوة الكهربائية الحثية التي تنتج في سلك يمر فيه تيار متغير .

5- المحولات الكهربائية : يستخدم هذا الجهاز لرفع أو خفض الجهد الكهربائي المتناوب .

6- الحث المتبادل : يعمل المحول على تحويل الجهد الكهربائي من خلال ملفين معزولين كهربائيًا، ويتم لف كل ملف حول قلب حديدي، ويتم تسمية الملف الأول بملف إبتدائي والثاني بملف ثانوي .

7- المحول الرافع والخافض : إذا كان الجهد الثانوي أكبر من الجهد الابتدائي، فإن المحول يكون حينها محولًا رافعًا، وإذا كان الجهد الناتج عن المحول أقل من الجهد الذي يدخل إليه، يسمى في هذه الحالة محولًا خافضًا .

8- الملف الإبتدائي : يعد أحد الملفات الضرورية للمحول الكهربائي، حيث يولد قوة دافعة كهربائية حثية عكسية في الملف الثانوي .

9- الملف الثانوي : هو أحد الملفات في المحول الكهربائي، وينتج قوة دافعة كهربائية حثية عكسية في الملف الابتدائي .

إستراتيجية حل المشكلات في قانون لينز

يمكن استخدام قانون لنز لتحديد اتجاهات المجالات المغناطيسية والتيارات والقوة الكهربائية المستحثة

ينصح بإجراء تخطيط للموقف للاستخدام في تصور الاتجاهات وتسجيلها .

2- حدد اتجاه المجال المغناطيسي المطبق .

يتم تحديد ما إذا كان التدفق المغناطيسي يزداد أم ينخفض .

في هذه الخطوة، يتم تحديد اتجاه المجال المغناطيسي المنتج، حيث يحاول المجال المغناطيسي المنتج تعزيز التدفق المغناطيسي الذي يتناقص أو يقلل من التدفق المغناطيسي الذي يزداد. ولذلك، يتم إضافة أو طرح المجال المغناطيسي المنتج على المجال المغناطيسي المطبق، اعتمادًا على التغير في التدفق المغناطيسي .

استخدم القاعدة اليمنى (2 (RHR-2 ، يرجى الرجوع إلى القوى والمجالات المغناطيسية لتحديد اتجاه التيار الناتج I الذي يسبب المجال المغناطيسي المولد vec {B}.

يُمكن أن يُحدث الاتجاه (أو القطبية) الكهربائية المستحثة قوة دافعة تقليدية في هذا الاتجاه.