Das Gesetz von Lenz besagt, dass bei der Erzeugung einer elektromotorischen Kraft (EMK), die durch eine Änderung des magnetischen Flusses nach dem Faradayschen Gesetz verursacht wird, die induzierte EMK-Polarität einen magnetischen Strom erzeugt, der der erzeugten Variation entgegenwirkt.
Dieses Gesetz basiert auf dem Faradayschen Induktionsgesetz, das besagt, dass, wenn ein variables Magnetfeld an eine Spule angeschlossen wird, eine elektromotorische Kraft (induzierte Spannung) in dieser induziert wird. Mit anderen Worten: Die Größe der im Kreis induzierten elektromotorischen Kraft ist proportional zur Änderung der Durchflussänderung.
Das Gesetz ist eine Folge des Energieerhaltungssatzes (Energie kann weder erzeugt noch vernichtet werden) und Newtons drittem Gesetz (auf jede Aktion gibt es immer eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion).
Das Lenzsche Gesetz ist nach dem Werk von Heinrich Lenz aus dem Jahr 1834 benannt.
Lenzsche Gesetzformel
Der Fluss, der von einem gleichförmigen Magnetfeld beim Durchlaufen eines flachen Stromkreises erzeugt wird, lässt sich mit folgender Formel berechnen:
Φ = B · S · cos (α)
wo
Φ ist der magnetische Fluss, ausgedrückt in Wb.
B ist die magnetische Induktion, ausgedrückt in T.
S ist die flache Oberfläche des Leiters.
α ist der Winkel, den die Feldrichtung und die Oberfläche des Leiters bilden.
Rechtsanwendungen von Lenz
Dieses Gesetz besagt, dass die Flussänderung und die induzierte Spannung entgegengesetzte Vorzeichen haben. Im Faradayschen Gesetz kann die Wahl des Zeichens physikalisch interpretiert werden
Elektrische Generatoren und Motoren: Wenn in einem elektrischen Generator ein Strom induziert wird, ist die Richtung dieses induzierten Stroms so, dass er entgegengesetzt ist und den Generator in Drehung versetzt. Dadurch benötigt der Generator mehr mechanische Energie. bei Motoren. Bei Elektromotoren geschieht das Gleiche, jedoch in umgekehrter Richtung.
In Induktionsplatten und elektromagnetischen Bremsen.
Um das Konzept der magnetischen Energiespeicherung in einem Induktor zu verstehen: Wenn eine EMK durch eine Spule verbunden wird, erzeugt sie einen elektrischen Strom und eine rückwärtige EMK tritt auf, die der Ursache entgegenwirkt, die sie erzeugt. Die externe Quelle muss Arbeit leisten, um die Elemente zu überwinden, die der Strömungsänderung entgegenwirken. Diese Arbeit kann die im Induktor gespeicherte EMK übernehmen.
