شارك
الرئيسيةما هو قانون لنز؟
هو قانون فيزيائي ينص على أن التيار الكهربائي المستحث في وشيعة بدارة مغلقة، علماً أن هذا الحث يحدث بواسطة مغناطيس متحرك لتوليد الكهرباء وفقاً لقانون فارادي، سوف يولّد (التيار) مجالاً مغناطيسياً ثانوياً يعارض اتجاه المجال المغناطيسي الأولي (القطب الشمالي والجنوبي) للمغناطيس الذي أنتجه.
لماذا دعي قانون لنز بهذا الاسم؟
دعي قانون لنز بهذا الاسم تيمناً بالعالم الفيزيائي الروسي هاينريش فريدريش إميل لنز الذي استنبط هذا القانون عام 1834.
هل يعتمد قانون لنز على قانون الحفاظ على الطاقة؟
نعم، تبعاً لقانون لنز، يميل التيار المستحث دائماً إلى معارضة السبب الذي ينتج عنه، لذا للقيام بعمل ضد القوة المعارضة لا بُدّ من بذل جهد إضافي، يؤدي هذا العمل الإضافي إلى تغيير دوري في التدفق المغناطيسي وبالتالي يتم توليد المزيد من التيار الكهربائي، وهنا يظهر قانون الحفاظ على الطاقة في قانون لنز.
كيف تتحقق من قانون لنز؟
يمكن التحقق من قانون لنز باستخدام مغناطيس ووضع قطبه الشمالي تجاه الملف الذي له طرفان علوي وسفلي، وعندما نحرك المغناطيس نحو الملف، نلاحظ أن المقياس الغلفاني المستخدم لقياس قوة وجهة التيار يعطي انحرافاً في مؤشره نحو اليسار ليماثل اتجاه التيار الكهرومغناطيسي قطب المغناطيس ما يحدث تنافراً، وعند إبعاد المغناطيس يتحول الملف ليعاكس بتياره الكهرومغناطيسي اتجاه القطب الشمالي للمغناطيس المُبعد ما يجذبه نحوه مجدداً.
لماذا يعتبر قانون لنز مهماً للتصوير بالرنين المغناطيسي؟
يستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي الحقول المغناطيسية المتغيرة بسرعة لتوليد الإشارة وتحديدها مكانياً، إذ يتم إنتاج تيارات تعرف باسم مجال "إيدي" كلما تم إجراء التصوير، ويعد قانون لنز مهماً لضبط معايير التصوير ودقته.
لماذا يعد قانون لنز مهماً في مجال الصناعة؟
يبين هذا القانون كيفية عمل المولدات الكهربائية التي تعد المصدر الأكبر للطاقة الصناعية ويتم تحويل أنواع الطاقة المختلفة التي يولدها الإنسان مثل الطاقة الكهرومائية ومحطات الطاقة النووية ومحطات توليد الطاقة بالغاز الطبيعي إلى كهرباء مفيدة بواسطة المولدات الكهربائية المعتمدة على قانون لنز، حيث ينتج المولد تياراً متناوباً يغذي به شبكات العالم.
ما الفرق بين قانون لنز وفارادي؟
يحدد هذان القانونان الفيزيائيان كيفية إنشاء الحقول الكهرومغناطيسية بواسطة الموصلات التي تحمل تيارات التيار المستمر أو التيار المتناوب، حيث يحدد قانون لنز اتجاه التيار المستحث، بينما يربط قانون فاراداي حجم الحقل الكهرومغناطيسي الخلفي المستحث بمعدل التغيير في المجال المغناطيسي المحرِّض.
كيف يمكن الكشف عن وجود تأثير لنز بمثال عملي؟
عند اسقاط المغناطيس عبر أنبوب من النحاس فإنه يميل إلى النزول بسرعة أقل منه عندما يتم إسقاطه خارج الأنبوب، إذ ينشأ تيار مستحث يمكن تحديده باستخدام قاعدة اليد اليمنى لقانون لنز.
ما تطبيقات قانون لنز؟
من أهم تطبيقات قانون لنز ما يلي:
- مقاييس تيارات إيدي.
- أجهزة الكشف عن المعادن.
- دينامومترات تيارات إيدي وهي آلة تحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.
- كوابح القطارات.
- مولدات التيار المتناوب.
- قارئات بطاقات الائتمان.
- الميكروفونات.