قانون لينز Lenz s Law

قانون لينز Lenz s Law
تدل الاشارة السالبة في قانون فارادي على اتجاه التيار الحثي الذي يتولد في الدائرة الكهربائية نتيجة للتغير في الفيض المغناطيسي بالنسبة للزمن. وباستعمال قانون لينز يمكن تحديد اتجاه التيار الحثي، ينص قانون لينز على ما يلي: القوة الدافعة الكهربائية المحتثه تتخذ اتجاهاً بحيث تعرقل السبب المنتج لها. أي أن التيار المحتث سيتخذ اتجاهاً بحيث أن الفيض الناتج عنه يعرقل التغير في الفيض الذي أنتج التيار المحتث.

الحالة التوضيحية (1) شكل 6: نفترض مجالا مغناطيسيا خارجيا في اتجاه الصفحة للداخل كما هو موضح في الشكل بعلامة x. عند تحريك الساق المعدنية إلى اليمين يزداد الفيض المغناطيسي داخل الدائرة مع الزمن لأن المساحة تزداد. من قانون لينز ينشئ تيار حثي بحيث ينشئ قوة تقاوم حركة الساق إلى اليمين لتمنع الزيادة في الفيض المغناطيسي في الدائرة وعليه يكون اتجاه التيار الحثي عكس عقارب الساعة. لهذا التيار الحثي مجال مغناطيسي (في اتجاه خارج من الصفحة عكس المجال الخارجي) ليقاوم الزيادة في الفيض المغناطيسي.
إذا تحركت الساق المعدنية إلى اليسار بحيث يقل الفيض المغناطيسي مع الزمن فإن التيار الحثي الناتج يكون مع عقارب الساعة بحيث يكون المجال المغناطيسي الناشئ عنه في اتجاه داخل على الصفحة (مع المجال المغناطيسي الخارجي) وذلك ليقاوم النقصان في الفيض المغناطيسي.




الشكل (6)

الحالة التوضيحية (2) شكل 7: عند اقتراب المغناطيس من الملف فإن التيار الحثي المتولد سوف يعطي مجالا مغناطيسياً، معاكساً للزيادة في المجال المغناطيسي ولهذا فإن التيار الحثي المتولد الحلقة سيكون في اتجاه عكس عقارب الساعةليكون اتجاه المجال المغناطيسي الناشئ عنه في عكس الزيادة في التدفق الناتج من المغناطيس الخارجي. كما يلاحظ ان التيار الحثي المتولد في الحلقة نتيجة لاقتراب المغناطيس من الحلقة ينشئ مجالا مغناطيسيا له قطب جنوبي وقطب شمالي ليتنافر مع المغناطيس المتحرك.


الشكل (7): اقتراب مغناطيس من حلقة معدنية.

مثال 1: ملف عدد لفاته 6 ومساحته 10cm2 موجود في مجال مغناطيسي منتظم B=0.1T، أزيل المجال خلال فترة زمنية مقدارها . جد مقدار القوة الدافعة الكهربائية المحتثه المتولدة في الملف إذا كان المجال المغناطيسي يؤثر،1- بصورة عمودية على سطح الملف، 2- باتجاه 30o مع اتجاه سطح الملف.
الحل:
-1

2-

مثال 2: ملف عدد لفاته 100 ومساحته 5cm2 موجود في مجال مغناطيسي منتظم B=0.25T يؤثر باتجاه عمودي على السطح، سحب الملف بسرعة فأصبح خلال 0.01sec خارج المجال المغناطيسي، جد القوة الدافعة الكهربائية المحتثة والشحنة الكهربائية المارة خلال الملف علماً بان مقاومة الملف تساوي ? 20 .
الحل:



مثال3: الملف في الشكل الآتي يتألف من 40 لفة ومقاومته 16 يخترقه مجال مغناطيسي بصورة عمودية على سطحه. فإذا كان الفيض المخترق للملف يتغير وفق المعادلة . جد مقدار واتجاه التيار المحتث عند .






الحل:

عندما t=2sec

الإشارة السالبة تدل على أن اتجاه المجال المغناطيسي للتيار المحتث بعكس اتجاه المجال المسلط على الملف.

مثال 4: ملف حلزوني طويل عدد لفاته 200 لفة في السنتميتر. يحمل تيارا شدته A 1.5 وقطر الملف cm2 وضع عند مركزه ملف مكون من عشر لفات بحيث يكون المجال المغناطيسي موازياً لمحور الملف الأخير ، فاذا أنقص التيار في الملف الحلزوني الى الصفر ثم زيد في الاتجاه المضاد ليصل الىA 1.5 بمعدل مرة كل 0.05 من الثانية، فما مقدار القوة الدافعة الكهربائية التأثيرية في الملف الصغير أثناء تغير التيار؟