Lenca likums
Lenca likums ir vispārpieņemts veids, kā saprast, kā elektromagnētiskās ķēdes ievēro Ņūtona trešo likumu un enerģijas saglabāšanas likumu. Lenca likums ir nosaukts Emīla Lenca vārdā, un tas saka:
Inducēts elektromotora spēks (emf) vienmēr rada strāvu, kuras magnētiskais lauks ir pretējs sākotnējās magnētiskās plūsmas izmaiņām.
Lenca likums ir parādīts ar negatīvu zīmi Faradeja indukcijas likumā:
E = - ∂ Φ B ∂ t {\displaystyle {\mathcal {E}}}=-{\frac {\partial \Phi _{\mathrm {B} }}}{\daļējs t}}} 
,
kas norāda, ka inducētajam emf (ℰ) un magnētiskā plūsmas izmaiņai (∂ΦB) ir pretējas zīmes.
Inducētais emf un no tā izrietošā inducētā strāva ir pretēji pulksteņrādītāja rādītāja virzienam, kad B ir vērsts no lapas un ķēdes laukums samazinās. Strāva caur šo ķēdi samazinās virzienā uz āru. Tagad inducētā strāva I rada savu magnētisko lauku, un mēs varam izmantot labās roktura rokas noteikumu, lai aprēķinātu šī lauka virzienu. Rezultāts ir tāds, ka inducētās strāvas radītais magnētiskais lauks arī ir vērsts uz āru ķēdē. Tas ir tā, it kā daba ar šo inducēto lauku censtos kompensēt pieliktā lauka B radīto plūsmas samazinājumu. Eksperimentāli tas izrādās vispārējs likums, tāpēc varam teikt, ka
Inducētā emf virziens vienmēr ir tāds, kas ir pretējs pārmaiņām, kuras to rada.
Tas ir Lenca likums.
Kā vēl vienu Lenca likuma pielietošanas piemēru aplūkojiet vadu spole, kurai pēkšņi tiek pieslēgts akumulators. Pieņemsim, ka akumulatorā sāk plūst strāva pulksteņrādītāja rādītāja virzienā, kā to redz novērotājs. Šī strāva radīs magnētisko lauku, kura līnijas stiepsies pa spirāli un riņķos atpakaļ ārpus tās. Tādējādi, akumulatora strāvai palielinoties, caur spoli mainās magnētiskā plūsma, un tā rezultātā spolē rodas inducēts emf. Kāds ir šī inducētā emf virziens? Lenca likums uzreiz norāda, ka tam jābūt pretēji pulksteņrādītāja rādītāja virzienam, lai tas būtu pretējs strāvas pieaugumam. Līdzīgi, kad strāva ķēdē tiek pārtraukta, inducētā emf cenšas nepieļaut strāvas izzušanu, un tas izskaidro dzirksteļošanu, kas novērojama, kad slēdži tiek atvērti lēni. Inducēto emf ķēdē, kuras strāva mainās, sauc par pretējo emf, jo tā vienmēr ir pret strāvas maiņu. Tā rodas, mainoties pašas strāvas magnētiskajam laukam, un šo efektu sauc par pašinduktivitāti.
Ja Lenca likums nebūtu patiess, tad strāvas palielināšanās spolē radītu emf, kas palīdzētu pieliktajam akumulatoram, tādējādi vēl vairāk palielinot strāvu, izraisot vēl lielāku emf un vēl lielāku strāvas palielināšanos, ad infinitum. Tā būtu nestabila situācija, kurā tiktu pārkāpts enerģijas saglabāšanas princips. Šāda
veida apsvērumus var attiecināt arī uz citām situācijām, kurās līdzsvarā esoša sistēma tiek pārvietota, un tiek panākts šāds princips.
Ja līdzsvarā esoša sistēma tiek izjaukta, līdzsvars pārvietojas virzienā, kas tiecas izjaukt traucējumu ietekmi.
Šo Lenca likuma vispārinājumu sauc par Le Šateljē principu.
Lenca likums-induktors
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir Lenca likums?
Atbilstoši Lenca likumam inducēts elektromotora spēks (emf) vienmēr rada strāvu, kuras magnētiskais lauks ir pretējs sākotnējās magnētiskās plūsmas izmaiņām.
J: Kā Lenca likums parādās Faradeja indukcijas likumā?
A: Faradeja indukcijas likumā Lenca likums ir attēlots ar negatīvu zīmi, kas norāda, ka inducētā emf un magnētiskā indukcijas plūsmas izmaiņas ir pretējas.
J: Kurā virzienā plūst inducētā strāva, ja B' ir vērsts no sāniem uz āru un ķēdes virsmas laukums samazinās?
A: Inducētā strāva pārvietojas pretēji pulksteņrādītāja rādītāja virzienam, jo B' pārvietojas no sāniem uz āru, un ķēdes laukums samazinās.
J: Ko daba cenšas panākt ar šo inducēto lauku?
A: Daba cenšas kompensēt pieliktā lauka radīto plūsmas samazināšanos, radot ārējo magnētisko lauku ķēdē, ko izraisa inducētā strāva.
J: Kas notiek, ja akumulatoru pēkšņi pieslēdz pie vadošas spoles?
A: Kad akumulators pēkšņi tiek pieslēgts stieples spolei, tas izraisa strāvu, kas, raugoties no novērotāja skatpunkta, plūst pulksteņrādītāja virzienā. Tas rada inducēto emf, kas saskaņā ar Lenca likumu ir pretēji pulksteņrādītāja virzienam un pretojas strāvas pieaugumam, ko izraisa savienojums.
J: Kāda ietekme pašinduktivitātei ir uz ķēdēm, kurās mainās strāvas?
A: Pašinduktivitāte izraisa strāvas palielināšanos tinumā, lai radītu emf, kas pretojas šim palielinājumam, tādējādi novēršot nestabilas situācijas, kurās tiktu pārkāptas enerģijas saglabāšanas prasības.
J:Kuru principu var paplašināt no Lenca likuma?
A: Lenca likumu var paplašināt ar Le Šateljē principu, ka, ja sistēmas līdzsvars tiek izjaukts, līdzsvars mainās tā, ka izjaukta līdzsvara ietekme tiek anulēta.
