楞次定律

楞次定律

        楞次定律(Lenz law):感应电流产生的磁场,总是在阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化。

        感应电流产生的磁场,总是在阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化。

        楞次定律的核心,也是最需要大家记住的是"阻碍"二字。

      楞次定律(Lenz law)是用来判断电磁感应的电流(感应电动势)方向的,其描述中,磁通量的变化是原因,感应电流是结果,从电磁感应得出感应电动势的方向。楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。楞次定律还可表述为:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。


        这里的重点是阻碍,对于这个表述有多种情况:

       ①外部施加磁通量从无到有,那么阻碍的效果就是产生相反的磁通量来抵抗。

       ②外部施加磁通量从小到大,阻碍的效果也是产生相反的磁通量来抵抗。


        ③外部施加的磁通量从大到小,阻碍的效果是产生相同的磁通量来补充。

      ④外部施加的磁通量从有到无,阻碍的效果也是产生相同方向的磁通量来补充。


        但是这种阻碍效果确切的说是一种减缓,也就是产生出来的电流而产生的磁场的磁通量并不能完全补充到原来的,而仅仅是一种减缓而已。

        

        而对于法拉第电磁感应定律来说,切割磁感线产生电动势,实际上,若是闭合回路,那么回路就会产生电流,而电流的磁场正好是又来阻碍回路的磁通量变化的。并且,导体速度越快,电流越大,产生的磁通量越大,而且阻碍的作用还体现在产生电流受到的安培力一定是阻碍导体运动的。

        

        所有阻碍也体现为阻碍运动产生电动势的导体的运动趋势。

        

        如果熟练掌握利用楞次定律,能非常方便快速的判断①电动势(电流的方向)②运动导体的受力方向。

        

        举个例子,如下图所示的情况的磁通量变化,判断圆环的受力情况和圆环内的电流方向。如果磁体水平向A运动。

         


        对于A来讲:它的磁通量增加,所有产生的感应磁场一定是与穿过它的磁场相反方向,进而能判断电流,另外在受力上,它会有推开磁体的趋势,因此会受到大体向右的力,而同时环有收缩的趋势,因为收缩了以后面积减小,磁通量就会减小。所以,并不需要对环使用安培力的左手定则就能轻易判断出它的受力情况。

        

        而对于B正好相反,它倾向于靠近磁体,产生电流的感应磁场会与原方向相同,并且环有向外扩张的趋势。

        

        因此巧用楞次定律会非常方便判断一些电流方向和受力方向。

        

总结阻碍作用的表现形式

        (1)产生感应电流进而产生一个"缓解"变化的磁场。

        (2)导致物体运动(或运动趋势)。

        (3)导致围成闭合电路的边框发生形变。


楞次定律的应用步骤

        第一,明确引起感应电流的原磁场在被感应的回路上的方向;

        第二,搞清原磁场穿过被感应的回路中的磁通量增减情况;

        第三,根据楞次定律确定感应电流的磁场的方向;

        第四,运用安培定则判断出感生电流的方向。