منو
 کاربر Online
487 کاربر online
 : فیزیک
برای پاسخ دادن به این ارسال باید از صفحه قبلی اقدام کنید.   کاربر offline دبیر گروه فیزیک 3 ستاره ها ارسال ها: 2228   در :  شنبه 21 دی 1392 [07:46 ]
  قانون لنز و پاسخ به تغييرات شار
 

قانون لنز و پاسخ به تغييرات شار

قانون لنز روش مناسب ديگري براي تعيين جهت جريان القايي يا emf است. قانون لنز، اصل مستقلي نيست؛ آن را مي‌توان از قانون فاراده به‌دست آورد. قانون لنز همان نتايجي را به همراه دارد كه توسط قاعده‌هاي تعيين علامت مبتني بر قانون فاراده به‌دست مي‌آيد، اما اغلب استفاده از قانون لنز آسان‌تر است. قانون لنز همچنين در درك شهودي اثرهاي القايي مختلف و قانون پايستگي انرژي به ما كمك مي‌كند. هاينريش فردريش لنز (1865 ـ 1804) دانشمندي روسي بود كه بسياري از كشف‌هاي فاراده و هانري را به‌طور مستقيم انجام داده بود. قانون لنز حاكي از آن است كه:

جهت هر اثر القاي مغناطيسي به‌گونه‌اي است كه با عامل آن اثر مخالفت مي‌كند.

ممكن است «عامل» تغيير شار عبوري از يك مدار ساكن ناشي از متغير بودن ميدان مغناطيسي، تغيير شار ناشي از حركت رساناهايي كه مدار را ساخته‌اند، يا هر تركيبي از اين دو باشد.
قانون لنز همچنين به‌طور مستقيم به پايستگي انرژي مربوط است.

چون جريان القا شده همواره با هر تغيير در شار مغناطيسي عبوري از يك مدار مخالفت مي‌كند، اساساً شار چگونه مي‌تواند تغيير كند؟ پاسخ اين است كه قانون لنز تنها جهت جريان القا شده را به‌دست مي‌دهد، بزرگي جريان به مقاومت مدار بستگي دارد. هر چه مقاومت مدار بيش‌تر باشد، جريان القا شده‌اي كه در مدار ظاهر مي‌شود تا با هر تغيير شاري مخالفت كند كم‌تر و تغيير شار براي اثرگذاري آسان‌تر است. اگر حلقه در شكل زیر از چوب (يك عايق) ساخته شده باشد، تقريباً هيچ جريان القا شده‌‌اي در پاسخ به تغيير شار عبوري از حلقه وجود ندارد.

برعكس هر چه مقاومت مدار كم‌تر باشد، جريان القا شده بيش‌تر و تغيير شار عبوري از مدار مشكل‌تر است. اگر حلقه در شكل زیر رساناي خوبي باشد، تا وقتي كه آهنربا نسبت به حلقه حركت كند جريان القا شده وجود خواهد داشت. وقتي آهنربا و حلقه ديگر حركت نسبي ندارند، جريان القا شده به دليل مقاومت غيرصفر در مدار به تندي به صفر كاهش مي‌يابد.

حالت‌ حدي وقتي پيش مي‌آيد كه مقاومت مدار صفر باشد. در اين صورت جريان القا شده در شكل زیر، حتي پس از اين كه emf القا شده ناپديد شود يعني، حتي پس از اين كه آهنربا از حركت نسبت به حلقه باز بايستد،‌ به شارش ادامه مي‌دهد. به دليل جريان ماندگار معلوم مي‌شود كه شار عبوري از حلقه دقيقاً همان شاري است كه قبل از شروع به حركت آهنربا وجود داشت، بنابراين شار عبوري از حلقه با مقاومت صفر هرگز تغيير نمي‌كند.


تصویر

جهت‌هاي جريان‌هاي القا شده در وقتي كه آهنرباي ميله‌‌‌اي در امتداد محور يك حلقه‌ي رسانا حركت مي‌كند. اگر آهنرباي ميله‌‌‌اي ساكن باشد، جريان القا شده وجود ندارد.

  امتیاز: 0.00