Visa fråga/svar

 

Elektricitet-Magnetism [11791]

Fråga:
Lenz lag
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
En strömledare i ett magnetfält påverkas av en magnetisk kraft. När det gäller riktningen på kraften finns den sk FBI-regeln, även kallad högerhandsregeln. Man kan även resonera sig fram genom att se på vilken sida av ledaren som det blir ett försvagat magnetfält. Kraften är alltid riktad mot det försvagade magnetfältet. Vad är det som gör att den magnetiska kraften får den riktning som det får? Går det att förklara?
/Jan G, Vätternskolan, Motala

Svar:
Induktion är fenomenet att det uppstår en elektrisk ström i en strömslinga som utsätts för ett föränderligt magnetfält. Effekten upptäcktes av Michael Faraday på 1830-talet. Se Electromagnetic_induction .

"Förklara" är kanske inte ett bra ord för vad fysiken sysslar med. "Beskriva" är bättre. Den klassiska sammanfattningen av elektromagnetismen är Maxwells ekvationer (se fråga 13822 ). Magnetfältets riktning kan härledas ur dessa. Annars är väl Lenz lag en bra sammanfattning (från svenska Wikipedia):

Lenz lag innebär att en inducerad spänning i en sluten krets ger upphov till en inducerad ström med sådan riktning att orsaken till induktionen motverkas. En inducerad ström har alltså alltid sådan riktning att orsaken till dess uppkomst motverkas.
Man kan lätt se att om strömmen i stället hade en riktning som förstärker ändringen så får man ett absurt resultat: förstärkningen ger upphov till ytterligare en förstärkning osv i oändlighet. Eftersom magnetfält innehåller energi är Lenz lag i någon mening en generalisering av lagen om energins bevarande.

Maxwells ekvationer finns på bilden i fråga 13822 . Det är minustecknet i den andra ekvationen som säger att det inducerade fältet E är motriktat ändringen i magnetfältet B.

Se vidare Lenz's_law och videon under länk 1 som visar hur effektiv Lenz lag är för att bromsa metaller i vilka virvelströmmar induceras.

Observera att beskrivningen till videon är felaktig. Den korrekta förklaringen är: När plattan faller i ett magnetfält induceras strömmar. Dessa strömmar ger upphov till motriktade magnetfält som bromsar plattans fall. Plattan behöver alltså inte vara ferromagnetisk. Det räcker att den är en bra elektrisk ledare. I själva verket kan plattan inte vara ferromagnetisk - den skulle omedelbart ha flugit in i MRI-maskinen!
/KS/lpe

Nyckelord: induktion [13];

1 http://www.youtube.com/watch?v=fxC-AEC0ROk

*

 

 

Frågelådan innehåller 7181 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-09-26 10:23:43.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.