Как формулируется правило Ленца

Школьников часто интересует, как формулируется правило Ленца. Данный закон физики гласит: возникающий в замкнутом контуре индукционный ток имеет такое направление, что создаваемое им собственное магнитное поле противодействует изменению внешнего магнитного потока, вызвавшего этот ток. Если внешний поток возрастает, индукционный ток создает поле противоположного направления. Если внешний поток уменьшается, поле индукционного тока совпадает по направлению с внешним полем. Это правило выражает закон сохранения энергии.

$\mathcal{E}_i = -\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$

Разбор по случаям

Примеры

Приближение полосового магнита. Северный полюс магнита приближают к медному кольцу. Внешний магнитный поток через кольцо растет. По правилу Ленца возникающий индукционный ток создает магнитное поле, направленное навстречу полю магнита. На обращенной к магниту стороне кольца возникает северный магнитный полюс, поэтому кольцо отталкивается от магнита. Направление индукционного тока определяется по правилу буравчика.

Удаление полосового магнита. Северный полюс магнита выдвигают из замкнутого кольца. Внешний магнитный поток уменьшается. Согласно правилу Ленца, индукционный ток создает собственное магнитное поле, сонаправленное с внешним полем, чтобы компенсировать его убыль. На ближнем к магниту краю кольца образуется южный полюс, и кольцо притягивается к удаляющемуся магниту, препятствуя его движению.

Частые ошибки

• Ошибочно считать, что правило Ленца определяет величину индукционного тока, а не его направление.
• Учащиеся часто путают направление внешнего магнитного поля с направлением поля индукционного тока.
• Иногда забывают, что правило Ленца применяется только для замкнутых проводящих контуров.

Коротко

Понимание того, как формулируется правило Ленца, позволяет безошибочно находить направление индукционного тока в замкнутом контуре. В основе этого фундаментального правила лежит закон сохранения энергии, препятствующий беспричинному нарастанию магнитного поля.