Definição e explicação da regra de Lenz

A regra de Lenz permite determinar a direção da corrente de indução no circuito. Ele diz: «a direção da corrente de indução é sempre tal que sua ação enfraquece o efeito da causa causadora dessa corrente de indução».

Se a trajetória de uma partícula carregada em movimento muda de alguma forma como resultado da interação da partícula com um campo magnético, essas mudanças levam ao aparecimento de um novo campo magnético, exatamente oposto ao campo magnético que causou essas mudanças.

Por exemplo, se você pegar um pequeno anel de cobre suspenso por um fio e tentar enfiá-lo com o pólo norte forte o suficiente magnético, uma vez que o ímã se aproxima do anel, o anel começará a repelir o ímã.

Parece que o anel começa a se comportar como um imã, voltado para o polo de mesmo nome (neste exemplo, o norte) do imã inserido nele, e assim tenta enfraquecer o chamado imã.

E se você parar o ímã no anel e começar a empurrar para fora do anel, o anel, ao contrário, seguirá o ímã, como se ele se manifestasse como o mesmo ímã, mas agora - voltado para o pólo oposto ao puxão - ímã de saída (movemos o pólo norte do ímã - o pólo sul formado no anel é atraído), desta vez tentando fortalecer o campo magnético enfraquecido devido à expansão do ímã.

Se você fizer o mesmo com um anel aberto, o anel não responderá ao ímã, embora um EMF seja induzido nele, mas como o anel não está fechado, não haverá corrente induzida e, portanto, sua direção não precisa estar determinado.

O que realmente está acontecendo aqui? Ao empurrar um ímã em um anel completo, aumentamos o fluxo magnético que penetra no circuito fechado e, portanto (de de acordo com a lei de indução eletromagnética de FaradayEMF gerado no anel é proporcional à taxa de mudança do fluxo magnético) EMF é gerado no anel.

E empurrando o ímã para fora do anel, também alteramos o fluxo magnético através do anel, só que agora não o aumentamos, mas o diminuímos, e o EMF resultante será novamente proporcional à taxa de variação do fluxo magnético, mas dirigido na direção oposta. Como o circuito é um anel fechado, o EMF obviamente gera uma corrente fechada no anel. E a corrente cria um campo magnético em torno de si.

A direção das linhas de indução do campo magnético gerado no anel de corrente pode ser determinada pela regra do gimlet, e elas serão direcionadas precisamente de forma a impedir o comportamento das linhas de indução do ímã introduzido: as linhas de uma fonte externa entra no anel, e do anel, respectivamente, as linhas de uma fonte externa saem do anel, respectivamente, no anel, elas vão.

Regra de Lenz em um transformador

Agora vamos relembrar como, de acordo com a regra de Lenz, ele é carregado transformador de rede… Suponha que a corrente aumente no enrolamento primário do transformador, portanto, o campo magnético no núcleo aumenta. O fluxo magnético que penetra no enrolamento secundário do transformador aumenta.

Como o enrolamento secundário do transformador é fechado pela carga, o EMF gerado nele gerará uma corrente induzida, que criará seu próprio campo magnético no enrolamento secundário. A direção desse campo magnético será tal que enfraquece o campo magnético do enrolamento primário, o que significa que a corrente no enrolamento primário aumentará (já que um aumento na carga no enrolamento secundário equivale a uma diminuição na indutância do enrolamento primário do transformador, o que significa reduzir a impedância do transformador de rede). E a rede começará a trabalhar no enrolamento primário do transformador, cujo valor dependerá da carga no enrolamento secundário.