Lentz lag
Jag har lite svårt att förstå definitionen på Lentz lag.
''Lenz lag innebär att en inducerad spänning i en sluten krets ger upphov till en inducerad ström med sådan riktning att orsaken till dess uppkomst motverkas''.
1. Men för det första; Går inte strömmens riktning alltid från plus till minus? Eller menar de att den inducerade strömmen bildar en kraft, och det är riktningen på kraften man menar.
2. För det andra; Är inte en magnet orsaken till att den inducerade strömmen uppkommer? För i mitt häfte står det att om man drar en ledare en viss sträcka, kommer det att induceras ström som kommer motverka den kraften på ledaren och försöker hålla kvar ledaren uppåt. Vart är magneten i det hela?
Det är inte magneten som sådan som ger upphov till en ström utan det magnetfält som den genererar. Det kan även genereras av en elektromagnet som drivs av en ström.
Ström går alltid från + till - på en spänningskälla men när du har en sluten krets så har du ingen pluspol eller minuspol som driver strömmen i kretsen utan strömmen går runt i kretsen driven av induktionen.
Tänk dig att du har ett magnetfält i papprets plan och du har en ledare (som är del av en sluten krets) som du drar vinkelrätt mot magnetfältet. Då induceras en ström i ledaren som går åt ena eller andra hållet beroende på i vilken riktning ledaren dras i förhållande till magnetfältet. När ström går i en ledare så skapas ett magnetfält runt ledaren och detta magnetfält samverkar med det externa magnetfältet på ena sidan ledaren och motverkar det på den andra och denna interaktion skapar en kraft på ledaren som motverkar den kraft som ledaren rörs med. Detta är kontentan av Lenz lag, dvs den beskriver rikningen på strömmen som induceras.
En inspirerande förklaring till detta (och bättre än min) ser du på följande länk
https://www.youtube.com/watch?v=nGQbA2jwkWI
Tack för din utförliga förklaring. Men har fastnat lite på det med riktningen på strömmen. När Daniel Barker förklarar inducerad ström säger han att den går från ledarens pluspol till minuspol (han har ritat ut den). Varför säger han så? Han tog inte hjälp av Lentz lag för att bestämma riktningen?
(Det bildas en plus och minuspol när elektronerna i ledaren påverkas av en magnetisk kraft som gör att elektronerna rör sig till den ena sidan i ledaren, och blir negativt laddad.)
Eller är riktningen på den inducerade strömmen, riktningen på kraften som motverkar den yttre kraften? För det är så jag tolkar din förklaring. (Om det är så, varför ritar man inte ut riktningen på den inducerade strömmen, utan bara kraften?).
Det känns som att det finns 2 olika resonemang. Vet inte riktigt hur jag ska tolka det.
Om man tittar på ett litet segment av den slutna kretsen så kan man absolut prata om en plus- och minuspol på det segmentet som påverkas av magnetfältet. Negativa elektroner rör sig åt ett håll och där det då bildas hål så får man en positiv potential. Vad jag menar är att det inte finns någon yttre spänningskälla i kretsen som driver strömmen utan den drivs av krafter som uppstår av magnetfältet och det faktum att detta ändras (eller ledaren förflyttas). Det bildas ingen plus och minuspol i ledaren som driver strömmen utan strömmen drivs av krafter som orsakas av magnetfält och detta skapar den lokala plus- och minuspolen.
Riktningen på strömmen bestäms av kraften som påverkar elektronerna pga det yttre magnetfältet och den beskrivs av Lenz lag. Ursäkta om jag var otydlig, det är lite svårt att förklara utan att rita men jag försöker med följande:
Om du har ett magnetfält och drar en ledare genom det så induceras en ström i ledaren genom att en kraft påverkar elektronerna så att de rör sig åt ett håll. Det är grunden till det hela. Magnetfält och ström i kretsen kan du mäta och det har man gjort och kommit fram till vilka samband som gäller. Det Lenz tillförde var att beskriva riktningen på strömmen som inducerades genom att säga att riktningen på strömmen är sådan att den skapar ett magnetfält runt ledaren (enl högerhandsregeln) som motverkar det yttre pålagda magnetfältet.
Det finns nog inte två olika resonemang utan det är bara två olika sätt att beskriva samma fysiska fenomen. Lenz lag är ju inte en absolut beskrivning av ett fysiskt fenomen utan en modell över hur elektroner beter sig under vissa förhållanden. Det finns andra sätt att beskriva detta och din referens använder kanske ett annat men den underliggande fysiska verkligheten är den samma så klart.
Jag rekommenderar dig verkligen att titta på den referensen jag gav tidigare. Föreläsaren, Walter Lewin, är en av världens bästa pedagoger när det gäller fysik så han kan säkert bilda klarhet i allt jag har sagt om du behöver mer förtydligande.
Hoppas det hjälper dig vidare.
Tusen tack!
Så om jag har förstått det rätt bestäms riktningen på den inducerade strömmen av den magnetiska kraften (som ''uppstår'' pga de yttre magnetiska fältet), som verkar på elektronerna, som får elektronerna att gå i en viss riktning, och därmed strömmen i en viss riktning.
Men ett till ''villkor'' för att riktningen ska vara korrekt, är att Lenz lag säger att riktningen på den inducerade strömmen måste vara ''riktad'' på de sättet att de ska ge upphov till ett magnetfält runt ledaren, och därmed en magnetisk kraft på ledaren, som motverkar det yttre magnetfältet. Jag förmodar att det yttre magnetfältet är då orsaken bakom den inducerade strömmen i ledaren?
Är det någorlunda korrekt eller är jag helt ute och cyklar?
Ja i princip men jag skulle nog justera det och säga att Lenz lag säger att den inducerade strömmen har en sådan riktning att det magnetfält den ger upphov till motverkar det ursprungliga. Det är lite frågan om vad som är höna och ägg. Det är rätt att det är det yttre magnetfältet, eller egentligen förändring i det yttre magnetfältet som är orsaken till induktionen. Tänker man efter är det tur att den inducerade strömmen skapar ett "bromsande" magnetfält för annars skulle ju processen öka oändligt och det vill vi nog inte :)
