Definition og forklaring af Lenz' regel
Lenz's regel giver dig mulighed for at bestemme retningen af induktionsstrømmen i kredsløbet. Han siger: "induktionsstrømmens retning er altid sådan, at dens virkning svækker virkningen af årsagen, der forårsager denne induktionsstrøm".
Hvis banen for en ladet partikel i bevægelse ændrer sig på nogen måde som følge af partiklens vekselvirkning med et magnetfelt, så fører disse ændringer til fremkomsten af et nyt magnetfelt, præcis modsat det magnetfelt, der forårsagede disse ændringer.
For eksempel, hvis du tager en lille kobberring ophængt i en tråd og prøver at køre ind i den med nordpolen stærk nok magnet, når magneten nærmer sig ringen, vil ringen begynde at afvise magneten.
Det ser ud til, at ringen begynder at opføre sig som en magnet, der vender mod samme navn (i dette eksempel nordpolen) til magneten, der er sat ind i den, og forsøger dermed at svække den såkaldte magnet.
Og hvis du stopper magneten i ringen og begynder at skubbe fra ringen, så vil ringen tværtimod følge magneten, som om den viser sig som den samme magnet, men nu - vendt mod den modsatte pol til trækket - udgangsmagnet (vi flytter magnetens nordpol - sydpolen dannet på ringen tiltrækkes), denne gang forsøger vi at styrke det magnetiske felt, der er svækket på grund af magnetens udvidelse.
Hvis du gør det samme med en åben ring, så vil ringen ikke reagere på magneten, selvom en EMF vil blive induceret i den, men da ringen ikke er lukket, vil der ikke være nogen induceret strøm, og derfor behøver dens retning ikke mangler at blive afklaret.
Hvad foregår der egentlig her? Ved at skubbe en magnet ind i en hel ring øger vi den magnetiske flux, der trænger ind i den lukkede sløjfe, og derfor (fra ifølge Faradays lov om elektromagnetisk induktionEMF genereret i ringen er proportional med ændringshastigheden af den magnetiske flux) EMF genereres i ringen.
Og ved at skubbe magneten ud af ringen ændrer vi også den magnetiske flux gennem ringen, kun nu øger vi den ikke, men mindsker den, og den resulterende EMF vil igen være proportional med ændringshastigheden af den magnetiske flux, men rettet i den modsatte retning. Da kredsløbet er en lukket ring, genererer EMF selvfølgelig en lukket strøm i ringen. Og strøm skaber et magnetfelt omkring sig selv.
Retningen af induktionslinjerne i det magnetiske felt, der genereres i strømringen, kan bestemmes af gimlet-reglen, og de vil blive rettet præcist på en sådan måde, at de forhindrer opførselen af induktionslinjerne i den indførte magnet: linjerne af en ekstern kilde går ind i ringen, og fra henholdsvis ringen forlader en ekstern kildes linjer henholdsvis ringen i ringen, de går.
Lenz' regel i en transformer
Lad os nu erindre, hvordan den i overensstemmelse med Lenz' regel lades nettransformator… Antag, at strømmen stiger i transformatorens primærvikling, derfor øges magnetfeltet i kernen. Den magnetiske flux, der trænger ind i transformatorens sekundære vikling, øges.
Da transformatorens sekundære vikling er lukket af belastningen, vil EMF genereret i den generere en induceret strøm, som vil skabe sit eget magnetfelt på sekundærviklingen. Retningen af dette magnetfelt vil være sådan, at det svækker primærviklingens magnetfelt.Det betyder, at strømmen i primærviklingen vil stige (da en stigning i belastningen i sekundærviklingen svarer til et fald i induktansen af transformerens primærvikling, hvilket betyder at reducere impedansen af nettransformatoren). Og netværket vil begynde at udføre arbejde i transformatorens primære vikling, hvis værdi vil afhænge af belastningen i den sekundære vikling.