ماهو قانون لنز

يعتبر قانون لنز (قانون هنريك لينز) أحد أهم القوانين الفيزيائية، وهو يمثل امتدادا للعديد من قوانين الفيزياء الأخرى مثل قانون الحث الكهرومغناطيسي. صاغ هذا القانون الفيزيائي الألماني المشهور (هنريك لينز)، وقد تمكن من خلاله من توضيح اتجاه تدفق التيار الكهربائي الذي يولد في ملف أو حلقة سلك عندما يمر عبرها مجال مغناطيسي .

يعني ذلك أن هذا القانون يساعد على تحديد اتجاه القوة الدافعة الكهربائية واتجاه التيار الحثي الناتج عن الحث الكهرومغناطيسي، وذلك عن طريق تحديد الإشارة الموجبة أو السالبة لتحديد اتجاه التيار بشكل دقيق .

نص قانون لنز

أعلن قانون لينز أن تغيير التدفق المغناطيسي في الموصل الكهربائي ينتج جهدًا حثيًا، ويولد التيار الناتج حقلًا مغناطيسيًا في اتجاه معاكس لتغيير التدفق المغناطيسي الأصلي. وهذا يعني أن القوة الدافعة الكهربائية وتدفق المجال المغناطيسي ينقلان إشارات معاكسة .

شرح قانون لنز

يمكننا تلخيص فكرة قانون لينز عبر النقاط التالية :

أولاً: عند تقريب المغناطيس :

عند اقتراب قطعة مغناطيسية (مجال مغناطيسي) من الملف الكهربائي، يؤدي ذلك إلى زيادة الفيض المغناطيسي .

عند زيادة تدفق المياه، يحدث ارتفاع في المقاومة الكهربائية في الملف، وذلك بسبب هذه الزيادة في تدفق المياه .

وبذلك تؤدي هذه المقاومة إلى توليد تيار كهربائي حثي .

-وهذا التيار الحثي ينتج مجالا مغناطيسيا يتسبب في وجود قطب مشابه في نفس جانب المغناطيس، مما يؤدي إلى قوة تنافر .

ثانيًا: عند إبعاد المغناطيس :

عندما يتم إبعاد المغناطيس عن الملف الكهربائي، فإن ذلك يؤدي إلى انخفاض في معدل الفيض المغناطيسي .

يؤدي هذا النقص في التدفق إلى مقاومة الملف أيضًا لهذا الانخفاض .

تتولد من هذه المقاومة تيار كهربائي حثي بالمثل .

في هذه الحالة، يتولد مجال مغناطيسي ويكون قطبهالموجود في نفس جهة المغناطيس الأصلي مختلفًا، مما يؤدي إلى نشوء قوى جاذبة بينهما .

وبالتالي، عندما يكون الفيض سالبا، فإنه يكون في نفس اتجاه المجال المغناطيسي الأصلي، وعندما يكون الفيض موجبا، فإنه يأخذ عكس اتجاه المجال المغناطيسي الأصلي .

تطبيقات قانون لنز

هناك مجموعة من التطبيقات التي تعتمد على قانون نيوتن، وتم اكتشافها من قبل العلماء، مثل:

المولد الكهربائي

يتميز هذا الجهاز بكونه جهازًا ميكانيكيًا يعمل على تحويل الطاقة الحركية إلى كهربائية عند تعرضه لمجال مغناطيسي ذو درجة فيض محددة، حيث يعتمد الجهاز على قوانين الحث الكهرومغناطيسي لتوليد التيار الحثي .

من خلال تدوير ملف كهربائي في مدى يحتوي على مجال مغناطيسي ناشئ عن مغناطيس قوي، يتم توليد التيار الكهربائي بسهولة داخل هذا الملف. يوجد أشكال متعددة لهذه الأجهزة، تشمل التوربينات التي تعتمد بشكل كبير على المحرك البخاري والمحركات المترددة، بالإضافة إلى قوة تساقط الطاقة المائية وتوربينات الرياح والعديد من مصادر الحصول على الطاقة الميكانيكية الأخرى .

أجهزة الكشف عن المعادن

يُعد هذا الجهاز واحدًا من أبرز الأجهزة التي تم اكتشافها استنادًا إلى قانون لينز ؛ حيث أنه قد ساعد على إحداث ثورة في عالم الصناعة والتجارة على مستوى العالم ، ويتكون جهاز الكشف عن المعادن من مجموعة من الأسلاك المصنوعة من النحاس والتي يتم توصيلها بدائرة كهربائية إلكترونية .

وهي تقوم بإصدار أصوات محددة يمكن سماعها من خلال سماعة تخرج من الجهاز وتوضع عند الأذن ، وعندما يقترب الملف داخل الجهاز من أي معدن فإن درجة الحثية الخاصة به تتغير بشكل ملحوظ مما يؤدي إلى الاستماع بوضوح إلى بعض النغمات مما يُساعد على التوصل إلى مكان هذه المعادن بشكل صحيح ويسير في نفس الوقت .