Lenzi reegli definitsioon ja selgitus
Lenzi reegel võimaldab määrata induktsioonivoolu suuna ahelas. Ta ütleb: "induktsioonivoolu suund on alati selline, et selle toime nõrgendab seda induktsioonivoolu põhjustava põhjuse mõju".
Kui liikuva laetud osakese trajektoor muutub mingil viisil osakese interaktsiooni tulemusena magnetväljaga, siis need muutused toovad kaasa uue magnetvälja tekkimise, mis on täpselt vastupidine neid muutusi põhjustanud magnetväljale.
Näiteks kui võtate väikese niidiga riputatud vasest rõnga ja proovite sellesse piisavalt tugeva põhjapoolusega sisse sõita magnet, kui magnet läheneb rõngale, hakkab rõngas magnetit tõrjuma.
Tundub, et rõngas hakkab käituma nagu magnet, olles sama nimega (antud näites põhjapooluse poole) sellesse sisestatud magneti poole ja üritab seeläbi nn magnetit nõrgendada.
Ja kui peatate magneti rõngas ja hakkate rõngast lükkama, siis rõngas, vastupidi, järgib magnetit, justkui avalduks see sama magnetina, kuid nüüd - tõmbe vastaspooluse poole - väljundmagnet (liigutame magneti põhjapoolust - rõngale moodustunud lõunapoolus tõmbab ligi), püüdes seekord tugevdada magneti paisumise tõttu nõrgenenud magnetvälja.
Kui teha sama avatud rõngaga, siis rõngas ei reageeri magnetile, küll indutseeritakse sellesse EMF, aga kuna rõngas ei ole suletud, siis indutseeritud voolu ei teki ja seetõttu pole selle suunda vaja. määrata kindlaks.
Mis siin tegelikult toimub? Lükates magneti terviklikku rõngasse suurendame suletud ahelasse tungivat magnetvoogu ja seetõttu (alates Faraday elektromagnetilise induktsiooni seaduse järgiRõngas tekkiv EMF on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega) EMF tekib rõngas.
Ja magnetit rõngast välja lükates muudame ka rõngast läbivat magnetvoogu, ainult et nüüd me seda ei suurenda, vaid vähendame ja tekkiv EMF on jällegi võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega, vaid suunatud vastupidises suunas. Kuna ahel on suletud rõngas, tekitab EMF loomulikult rõngas suletud voolu. Ja vool loob enda ümber magnetvälja.
Voolurõngas tekkiva magnetvälja induktsioonijoonte suunda saab määrata gimleti reegliga ja need suunatakse täpselt nii, et see välistaks sisestatava magneti induktsioonijoonte käitumise: väline allikas siseneb rõngasse ja rõngast vastavalt välise allika jooned lahkuvad rõngast, vastavalt rõngasse lähevad.
Lenzi reegel trafos
Tuletagem nüüd meelde, kuidas see Lenzi reegli kohaselt laaditakse võrgutrafo… Oletame, et trafo primaarmähises vool suureneb, mistõttu südamiku magnetväli suureneb. Trafo sekundaarmähisesse tungiv magnetvoog suureneb.
Kuna trafo sekundaarmähis on koormuse poolt suletud, tekitab selles tekkiv EMF indutseeritud voolu, mis loob sekundaarmähisele oma magnetvälja. Selle magnetvälja suund on selline, et see nõrgendab primaarmähise magnetvälja, mis tähendab, et vool primaarmähises suureneb (kuna koormuse suurenemine sekundaarmähises võrdub induktiivsuse vähenemisega trafo primaarmähisest, mis tähendab võrgutrafo impedantsi vähendamist). Ja võrk hakkab tegema tööd trafo primaarmähises, mille väärtus sõltub sekundaarmähise koormusest.