La regola di Lenz spiegata semplicemente
Il modo più semplice per spiegare la teoria è attraverso gli esperimenti. Le persone ricordano qualcosa che una volta visualizzavano meglio. La regola di Lenz è anche relativamente facile da spiegare con l'aiuto di esperimenti.
Per i due esperimenti che intendono spiegare semplicemente la regola di Lenz, avrai bisogno di tre cose: un tensiometro, un magnete a ferro di cavallo e una bobina con filo di rame.
Ecco come si spiega semplicemente la regola di Lenz
- Fai il seguente esperimento: fai oscillare avanti e indietro un magnete a ferro di cavallo nella cavità di una bobina. Osserva cosa sta succedendo su un dispositivo di misurazione della tensione.
- Scopri che puoi usare il magnete per creare tensione. Questa tensione elettrica generata da un magnete è nota come induzione elettromagnetica. La tensione di induzione sorge alle rispettive estremità della bobina quando la densità delle linee di campo del campo magnetico cambia nella bobina.
- La tensione indotta ha una direzione. Questa direzione dipende dal fatto che il campo magnetico nella bobina stia diminuendo o aumentando.
- In un secondo tentativo, sostituire il voltmetro con un interruttore. Lascia che il magnete oscilli di nuovo. Osserva cosa succede quando lasci l'interruttore aperto e cosa succede quando chiudi l'interruttore.
- Si nota che se l'interruttore è chiuso, il magnete smette rapidamente di oscillare e si ferma. Perché la bobina provoca questo processo di frenatura? Il magnete oscillante induce una tensione ad entrambe le estremità della bobina.
- Quando l'interruttore è chiuso, una corrente scorre attraverso la bobina, attraverso il filo di rame avvolto. A causa del filo di rame, la bobina ha solo una piccola resistenza. Per questo motivo, la corrente indotta che scorre attraverso la bobina in cortocircuito (cioè quando l'interruttore è chiuso) può essere relativamente forte.
- Questa corrente assicura che la bobina si trasformi in un elettromagnete. Quello che ora puoi osservare è un'interazione "eccitante". Avviene tra due magneti: tra il magnete a ferro di cavallo e l'elettromagnete creato dalla corrente di induzione che si genera.
- Se il polo nord del magnete oscilla nella bobina, il magnete viene frenato solo se è stato creato anche il suo polo nord all'estremità della bobina rivolta verso il magnete. Quando il polo nord del magnete esce di nuovo dalla bobina, la polarità del polo nord dell'elettromagnete deve essere invertita rispetto al polo sud.
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E con ciò, la regola di Lenz è già stata spiegata semplicemente sulla base di due esperimenti. Puoi già capire la regola di Lenz: una corrente di induzione è sempre diretta in modo tale da ostacolare il processo che è la causa dell'induzione. Questo spiega anche perché una macchina del moto perpetuo è impossibile.
