Definícia a vysvetlenie Lenzovho pravidla
Lenzove pravidlo umožňuje určiť smer indukčného prúdu v obvode. Hovorí: «smer indukčného prúdu je vždy taký, že jeho pôsobenie oslabuje účinok príčiny spôsobujúcej tento indukčný prúd».
Ak sa trajektória pohybujúcej sa nabitej častice akýmkoľvek spôsobom zmení v dôsledku interakcie častice s magnetickým poľom, potom tieto zmeny vedú k objaveniu sa nového magnetického poľa, presne opačného k magnetickému poľu, ktoré spôsobilo tieto zmeny.
Napríklad, ak vezmete malý medený krúžok zavesený na niti a pokúsite sa do neho vraziť dostatočne silným severným pólom magnet, akonáhle sa magnet priblíži ku krúžku, krúžok začne magnet odpudzovať.
Zdá sa, že prstenec sa začne správať ako magnet, obrátený k tomu istému (v tomto príklade k severnému) pólu k magnetu, ktorý je do neho vložený, a snaží sa tak zoslabiť magnet tzv.
A ak zastavíte magnet v krúžku a začnete tlačiť z krúžku, krúžok naopak bude nasledovať magnet, ako keby sa prejavil ako ten istý magnet, ale teraz - otočený k opačnému pólu k ťahu - výstupný magnet (pohybujeme severným pólom magnetu - priťahuje sa južný pól vytvorený na prstenci), tentokrát sa snažíme posilniť magnetické pole oslabené v dôsledku rozpínania magnetu.
Ak to isté urobíte s otvoreným krúžkom, potom krúžok nebude reagovať na magnet, hoci sa v ňom bude indukovať EMF, ale keďže krúžok nie je uzavretý, nebude tam indukovaný prúd a preto jeho smer nepotrebuje byť odhodlaný.
Čo sa tu vlastne deje? Zatlačením magnetu do úplného prstenca zvýšime magnetický tok prenikajúci do uzavretej slučky, a preto (od podľa Faradayovho zákona elektromagnetickej indukcieEMF generované v krúžku je úmerné rýchlosti zmeny magnetického toku) EMF sa generuje v krúžku.
A vytlačením magnetu z prstenca meníme aj magnetický tok prstencom, len ho teraz nezväčšíme, ale znížime a výsledné EMF bude opäť úmerné rýchlosti zmeny magnetického toku, ale nasmerovaný opačným smerom. Keďže obvod je uzavretý kruh, EMF samozrejme generuje uzavretý prúd v kruhu. A prúd vytvára okolo seba magnetické pole.
Smer indukčných čiar magnetického poľa generovaného v prúdovom prstenci môže byť určený gimletovým pravidlom a budú smerované presne tak, aby sa zabránilo správaniu indukčných čiar zavedeného magnetu: čiary externý zdroj vstúpi do kruhu a z kruhu, respektíve linky externého zdroja opustia kruh, respektíve v kruhu, idú.
Lenzove pravidlo v transformátore
Teraz si pripomeňme, ako sa v súlade s Lenzovým pravidlom nakladá sieťový transformátor… Predpokladajme, že sa zvýši prúd v primárnom vinutí transformátora, preto sa zvýši magnetické pole v jadre. Magnetický tok prenikajúci do sekundárneho vinutia transformátora sa zvyšuje.
Keďže sekundárne vinutie transformátora je uzavreté záťažou, EMF v ňom generované bude generovať indukovaný prúd, ktorý vytvorí vlastné magnetické pole na sekundárnom vinutí. Smer tohto magnetického poľa bude taký, že zoslabuje magnetické pole primárneho vinutia. To znamená, že prúd v primárnom vinutí sa zvýši (pretože zvýšenie zaťaženia v sekundárnom vinutí je ekvivalentné zníženiu indukčnosti primárneho vinutia transformátora, čo znamená zníženie impedancie sieťového transformátora). A sieť začne vykonávať prácu v primárnom vinutí transformátora, ktorej hodnota bude závisieť od zaťaženia v sekundárnom vinutí.