Reguła Lenza — kierunek prądu indukowanego

Co się właśnie stało?

Gdy strumień pola przez cewkę rośnie, prąd indukowany tworzy pole skierowane przeciwnie — cewka „broni się" przed wzrostem i odpycha magnes. Gdy strumień maleje, prąd płynie odwrotnie, a cewka przyciąga oddalający się magnes. Zawsze przeciwdziała zmianie.

Reguła Lenza i prawo Faradaya:

Znak minus to właśnie reguła Lenza: SEM indukcji $\varepsilon$ ma taki zwrot, by wywołany przez nią prąd przeciwstawiał się zmianie strumienia $\Phi$. Im szybsza zmiana, tym większe $|\varepsilon|$ i większy prąd.

Skąd ten znak minus?

Z zasady zachowania energii. Gdyby prąd sprzyjał zmianie, wzmacniałby ją, ta wzmacniałaby prąd — dostalibyśmy energię z niczego. Dlatego przesuwanie magnesu wymaga pracy przeciw sile hamującej, a ta praca zamienia się w energię elektryczną.

Po co Ci to na maturze:

Zadania o indukcji rozwiązujesz w dwóch krokach: (1) ustal, czy strumień rośnie czy maleje, (2) wybierz kierunek prądu tak, by pole cewki przeciwdziałało tej zmianie. Znak w $\varepsilon=-d\Phi/dt$ podpowiada resztę.

Zapamiętaj: prąd indukowany zawsze przeciwdziała zmianie, która go wywołała — to reguła Lenza, konsekwencja zasady zachowania energii: ε = −dΦ/dt.