Правило Ленца

Проведем эксперимент. Для этого присоединим катушку к гальванометру, в ней возникает индукционный ток. Что мы видим? От того приближаем мы или удалям магнит к катушке зависит направление индукционного тока катушки (рис. 1, б).

А это означает, что индукционный ток возникает из разных направлений и, вступая во взаимодействие с магнитом, оттягивает или притягивает его. Катушка в данном случае подобна магниту с двумя полюсами. По направлению индукционного тока можно определить, где находится ее северный полюс — из него будут выходить линии магнитной индукции. Используя закон сохранения энергии можно сделать вывод о том, когда катушка будет отталкивать магнит, а когда, наоборот — притягивать его. 

Эмилий Христианович Ленц

(12.02.1804 - 29.01.1865)

Знаменитый русский физик

Рис. 1

Суть опытов, которые изображены на рисунке 1 состоит в том, что при определенных условиях магнитный поток  в катушке может увеличиваться (рис. 1а) а в других, наоборот,

Рис. 2 

уменьшается (рис. 1.б). Причем в первом варианте катушка отталкивает магнит, и линии индукционного тока, которые выходят из ее верхнего конца,  провоцируют создание магнитного поля. В данном эксперименте катушке отведена роль магнита, ее северный полюс может находиться вверху (1 вариант), а может — и внизу (2 вариант).

Проведем второй опыт, он показан на рис. 2. Закрепим два проводящих алюминиевых кольца на стержень, чтобы он мог вращаться вокруг своей оси свободно, без препятствий. Причем одно кольцо у нас будет  иметь некоторый разрез. Поднесем магнит к целому кольцу, возникший индукционный ток создает магнитное поле, которое оттолкнет кольцо, благодаря чему стержень повернется.  При удалении магнита от кольца, оно наоборот будет еще сильнее притягиваться к магниту. Если поднести магнит к разрезанному кольцу, то мы не наблюдаем никакой реакции. А это значит, что индукционный ток не возникает, соответственно и нет магнитного поля.

Исходя из проведенных экспериментов, можно сформулировать правило, которое определяет возникновение, и направление индукционного тока  — правило Ленца.

В соответствии с правилом Ленца, индукционный ток направлен так, чтобы воспрепятствовать причине, по которой он возникает. Это правило назвали именем русского физика, который его и открыл. Его суть такова: индукционный ток, проходя через витки катушки, создает магнитное поле, которое препятствует усилению магнитного потока через ее витки или, наоборот, способствует усилению магнитного потока.