Definicija in razlaga Lenzovega pravila

Lenzovo pravilo vam omogoča, da določite smer indukcijskega toka v vezju. Pravi: »smer indukcijskega toka je vedno takšna, da njegovo delovanje oslabi učinek vzroka, ki povzroča ta indukcijski tok«.

Če se tirnica premikajočega se nabitega delca kakorkoli spremeni zaradi interakcije delca z magnetnim poljem, potem te spremembe privedejo do pojava novega magnetnega polja, točno nasproti magnetnega polja, ki je povzročilo te spremembe.

Na primer, če vzamete majhen bakren prstan, obešen na nit, in poskusite vanj zabiti z dovolj močnim severnim polom magnet, ko se magnet približa obroču, bo obroč začel odbijati magnet.

Zdi se, da se prstan začne obnašati kot magnet, ki je obrnjen na istoimenski (v tem primeru severni) pol proti magnetu, vstavljenemu vanj, in s tem poskuša oslabiti ti magnet.

In če ustavite magnet v obroču in začnete potiskati iz obroča, potem bo obroč, nasprotno, sledil magnetu, kot da se manifestira kot isti magnet, vendar zdaj - obrnjen proti nasprotnemu polu do vleka - izhodni magnet (premaknemo severni pol magneta - južni pol, ki nastane na obroču, se privlači), tokrat skuša okrepiti magnetno polje oslabljeno zaradi raztezanja magneta.

Če storite enako z odprtim obročem, se obroč ne bo odzval na magnet, čeprav bo v njem induciran EMF, a ker obroč ni zaprt, ne bo induciranega toka in zato njegova smer ni potrebna biti odločen.

Kaj se tukaj pravzaprav dogaja? S potiskanjem magneta v celoten obroč povečamo magnetni tok, ki prodira skozi zaprto zanko, in zato (iz po Faradayevem zakonu elektromagnetne indukcijeEMF, ki nastane v obroču, je sorazmeren s hitrostjo spremembe magnetnega pretoka) EMF nastane v obroču.

In s potiskanjem magneta iz obroča spremenimo tudi magnetni pretok skozi obroč, le da ga zdaj ne povečamo, ampak zmanjšamo, in nastali EMF bo spet sorazmeren s hitrostjo spremembe magnetnega pretoka, vendar usmerjeno v nasprotno smer. Ker je vezje zaprt obroč, EMF seveda ustvarja zaprt tok v obroču. In tok okoli sebe ustvarja magnetno polje.

Smer indukcijskih linij magnetnega polja, ki nastane v tokovnem obroču, je mogoče določiti s pravilom gimleta in bodo usmerjene natančno tako, da preprečijo obnašanje indukcijskih linij vnesenega magneta: črte zunanji vir vstopi v obroč, iz obroča pa linije zunanjega vira zapustijo obroč oziroma gredo v obroč.

Lenzovo pravilo v transformatorju

Zdaj pa se spomnimo, kako je v skladu z Lenzovim pravilom naložen omrežni transformator… Recimo, da se tok poveča v primarnem navitju transformatorja, zato se poveča magnetno polje v jedru. Magnetni tok, ki prodira skozi sekundarno navitje transformatorja, se poveča.

Ker je sekundarno navitje transformatorja zaprto z obremenitvijo, bo EMF, ki nastane v njem, ustvaril induciran tok, ki bo ustvaril lastno magnetno polje na sekundarnem navitju. Smer tega magnetnega polja bo takšna, da oslabi magnetno polje primarnega navitja. To pomeni, da se bo tok v primarnem navitju povečal (ker je povečanje obremenitve v sekundarnem navitju enakovredno zmanjšanju induktivnosti primarnega navitja transformatorja, kar pomeni zmanjšanje impedance omrežnega transformatorja). In omrežje bo začelo opravljati delo v primarnem navitju transformatorja, katerega vrednost bo odvisna od obremenitve v sekundarnem navitju.