قاعدة لنز
قاعدة فيزيائية تنص على أن التيار الكهربي المستحث يتولد بحيث يعاكس التغير في الفيض المغناطيسي المسبب له. تعتبر تطبيقاً لقانون بقاء الطاقة في الكهرومغناطيسية، وتفسر الإشارة السالبة في قانون فاراداي.
قاعدة لنز هي قاعدة أساسية في دراسة الحث الكهرومغناطيسي، تنص على أن: "اتجاه التيار الكهربي المستحث في دائرة مغلقة يكون بحيث يعاكس التغير في الفيض المغناطيسي المسبب له".
تُعد هذه القاعدة التطبيق العملي لمبدأ بقاء الطاقة؛ فلكي يتولد تيار مستحث \(I\)، يجب بذل شغل ميكانيكي للتغلب على قوة التنافر أو التجاذب المغناطيسي الناشئة. هذا الشغل الميكانيكي هو الذي يتحول إلى طاقة كهربية في الملف.
- عند تقريب قطب شمالي لمغناطيس من ملف، يتولد في وجه الملف المقابل تيار مستحث \(I\) يجعل هذا الوجه قطباً شمالياً مشابهاً، ليحدث تنافر يقاوم حركة التقريب.
- عند إبعاد القطب الشمالي، يتولد تيار مستحث يجعل وجه الملف قطباً جنوبياً مخالفاً، ليحدث تجاذب يقاوم حركة الإبعاد.
تُفسر قاعدة لنز وجود الإشارة السالبة في قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي، حيث تدل الإشارة السالبة على أن القوة الدافعة الكهربية المستحثة \(e.m.f\) تعاكس التغير في الفيض المغناطيسي \(\frac{\Delta \Phi_m}{\Delta t}\) المسبب لها.
عند تقريب مغناطيس من ملف عدد لفاته \(N = 100\) لفة، زاد الفيض المغناطيسي بمقدار \(\Delta \Phi_m = 2 \times 10^{-3}\) \(Wb\) خلال زمن قدره \(\Delta t = 0.1\) \(s\). بتطبيق قانون فاراداي وقاعدة لنز، تكون القوة الدافعة الكهربية المستحثة المتولدة هي: \[ e.m.f = -100 \times \frac{2 \times 10^{-3}}{0.1} = -2 \] \(V\). الإشارة السالبة هنا تعني أن القوة الدافعة المتولدة والتيار المستحث الناشئ عنها يعاكسان الزيادة في الفيض المغناطيسي.
تخيل إن قاعدة لنز دي عاملة زي الشخص العنيد اللي دايماً بيعكسك. لو حاولت تقرب منه وتزقه، هيزقك لبره ويقاومك. ولو حاولت تبعد عنه وتسيبه، هيمسك فيك ويشدك ليه. المغناطيس والملف بيعملوا نفس الحاجة؛ الملف دايماً بيولد تيار يعمل مجال مغناطيسي يعاند أي حركة بيعملها المغناطيس، سواء كان بيقرب أو بيبعد.
