Электромагниттік индукция құбылысы. Ленц ережесі

Электромагниттік индукция құбылысын 1831 жылы Фарадей ашты. Электромагниттік индукция құбылысын мынадай тәжірибелерден көруге болады:

1) Гальванометрмен тұйықталған соленоид алып оған тұрақты магнитті жақындатайық (3.3.11.1 – сурет). Сонда соленоидта тоқ пайда болады.

ІІІ.3.27 – сурет

2) Екі А және В соленоидтарын алып біреуін (А) гальванометрмен тұйықтап, ал екіншісін (В) тоқ көзі және К кілтпен тұйықтайық (3.3.11.2 – сурет).

3.3.11.2 – сурет

Осы тәжірибелердің нәтижелеріне тоқталайық.

Бірінші тәжірибеде тұрақты магнитті соленоидқа жақындатқанда немесе алыстатқанда магнит өрісі өзгереді. Тоқ тек осы уақыттарда ғана пайда болады. Егер магниттің қозғалысын тоқтатсақ болды, контур маңындағы магнит өрісі өзгермейді, ендеше тоқта пайда болмайды. Дәл осындай құбылыс магнитті қозғамай, соленоидты магнитке жақындатқанда немесе алыстатқанда да болады. Екінші тәжірибеде магнит өрісінің өзгеруі В соленоидын тұйықтау немесе ажырату кезінде болады. Екі жағдайда да өткізгіш тұйық контурды қиятын магнит ағыны өзгергенде ғана контурда тоқ пайда болады екен. Егер өткізгіш тұйық контурды біртекті магнит өрісінде айналдырсақ, онда контурды қиятын магнит ағыны өзгереді де (жалпы магнит ағыны тұрақты) контурда индукциялық тоқ пайда болады. Индукциялық тоқтың бағытын анықтайық.– (3.3.11.1)- суреттегі бірінші тәжірибеде тұйық контурға магниттің солтүстік полюсін жақындатқанда соленоидтағы тоқ сағат тіліне қарса бағытталады. (магнит жағынан қарағанда). Бұл жағдайда тұрақты магниттің тудыратын магнит индукциясының ағыны сыртқа қарай бағытталады және соленоидқа жақындатқан сайын артады. Ал соленоидтағы индукциялық тоқтың тудыратын магнит индукциясының ағыны соленоидтан сыртқа қарай бағытталады (магнит қозғалысы бағытына қарай). Яғни, магниттің өрісінің артуына қарсы әсер жасайды. Ал магнитті соленоидтан алыстатқанда ондағы тоқ сағат тілімен бағыттас болады. мұның тудыратын магнит өрісі соленоид ішіне бағытталады. Магнитті қашықтатқанда тұрақты магниттің магнит өрісінің бағыты өзгермейді, бірақ магнит ағыны азая бастайды. Ендеше индукциялық тоқтың магнит өрісі тұрақты магниттің магнит өрісінің азаюына қарсы әсер жасайды. Сонымен, индукциялық тоқ өзінің магнит өрісі мен өзін тудыратын магнит өрісінің өзгеруіне қарсы әсер жасайтындай болып бағытталады. Яғни, соленоид маңындағы өріс арта бастаса, оны кемітуге ұмтылады, ал кеми бастаса, оны арттыруға ұмтылады. Бұны Ленц заңы деп атайды.

Қарастырылған тәжірибелерден тағы мынадай қорытынды жасауға болады. Cоленоидқа магниттің солтүстік полюсін жақындатқанда соленоидтың магнитке жақын жағынан солтүстік полюс пайда болады да магнит пен соленоид тебілісіке ұшырайды, яғни олардың арасында индукциялық тоқты тудырушы қозғалысқа қарсы әсер ететін күш пайда болады. Aл магниттің солтүстік полюсін соленоидтан қашықтата бастағанда соленоидтың магнитке жақын жағында оңтүстік полюс пайда болады. (3.3.11.3)-суретте осы айтылған мәселелер көрсетілген.