Направление индукционного тока и сохранение энергии

Правило Ленца.

Индукционный ток, возникший в проводнике, немедленно начинает взаимодействовать с породившим его током или маг­нитом. Если магнит (или катушку с током) приближать к зам­кнутому проводнику, то появляющийся индукционный ток своим магнитным полем обязательно отталкивает магнит (ка­тушку). Для сближения магнита и катушки нужно совершить работу. При удалении магнита возникает притяжение. Это правило выполняется неукоснительно. Представьте себе, что дело обстояло бы иначе: вы подтолкнули магнит к катушке, и он сам собой устремился бы внутрь нее. При этом нарушился бы закон сохранения энергии. Ведь механическая энергия магнита увеличилась бы и одновременно возникал бы ток, что само по себе требует затраты энергии, ибо ток тоже может со­вершать работу. Природа мудро распорядилась направлением индукционного тока, с тем чтобы запасы энергии не изменя­лись. Индуцированный в якоре генератора электрический ток, взаимодействуя с магнитным полем статора, тормозит вращение якоря. Только поэтому для вращения якоря нужно совершать работу, тем большую, чем больше сила тока. За счет этой работы и возникает индукционный ток.

Интересно отметить, что если бы магнитное поле нашей планеты было очень большим и сильно неоднородным, то быстрые движения проводящих тел на ее поверхности и в атмос­фере были бы невозможны из-за интенсивного взаимодейст­вия индуцированного в теле тока с этим полем. Тела двига­лись бы как в плотной вязкой среде и при этом сильно разо­гревались бы. Ни самолеты, ни ракеты не могли бы летать. Человек не мог бы быстро двигать ни руками, ни ногами, так как человеческое тело — неплохой проводник.

Если катушка, в которой наводится ток, неподвижна отно­сительно соседней катушки с переменным током, как, напри­мер, у трансформатора, то и в этом случае направление индук­ционного тока диктуется законом сохранения энергии. Этот ток всегда направлен так, что созданное им магнитное поле стремится уменьшить изменения тока в первичной обмотке.

Дата добавления: 2013-12-12