렌츠 법칙

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렌츠의 법칙은 변화하는 자기장에 의해 도체로 유도되는 전류의 방향이 유도 전류에 의해 생성되는 자기장이 초기 자기장의 변화에 대항하도록 되어 있다. 1834년에 그것을 공식화한 물리학자 에밀 렌츠의 이름을 딴 것입니다.

유기전류의 방향을 규정하는 정성법칙이지만, 그 크기에 대해서는 아무것도 기술하고 있지 않다. 렌츠의 법칙은 변화하는 전류에 의해 인덕터나 와이어 루프에 유기되는 전압의 방향이나 자기장 내의 이동 물체에 가해지는 와전류의 항력 등 전자기학에 있어서의 많은 영향의 방향을 예측한다.

렌츠의 법칙은 고전역학에서 뉴턴의 제3법칙과 화학에서 르 샤트리에의 원리와 비슷하다고 간주될 수도 있다.

렌츠의 법칙은 루프를 통과하는 자속의 변화에 의해 간접적으로 유도되는 도체 루프 내의 전류의 방향을 나타냅니다. 시나리오 a, b, c, d 및 d가 가능합니다. 시나리오 f는 에너지 보존의 법칙 때문에 불가능합니다. 도체내의 전하는 자속의 변화에 의해서 직접적으로 밀어넣어지는 것이 아니라 유도자계와 유도자계의 총자계를 둘러싸는 원형의 전계에 의해서 압입된다. 이 전기장은 전기장을 유발한다.

 

렌츠의 법칙은 다음과 같이 기술하고 있다. 자기장의 변화에 따라 회로로 유도되는 전류는 자속의 변화에 대항하고 운동에 대항하는 기계적인 힘을 발휘하도록 유도된다. 렌츠법칙은 패러데이 유도 법칙의 엄밀한 처리에 포함되어 있다. 코일에 유도되는 EMF의 크기는 자기장의 변화율에 비례한다. 여기서 음의 부호에 의한 표현을 찾아낸다.

 

강력한 자석으로부터의 자기장은 구리 또는 알루미늄 파이프에 역회전 전류를 발생시킬 수 있습니다. 이것은 파이프에서 자석을 떨어트림으로써 나타납니다. 파이프 속 자석의 하강은 파이프 밖으로 떨어뜨렸을 때보다 훨씬 느리다.

패러데이 법칙에 따른 자속의 변화에 의해 전압이 발생하면 유기 전압의 극성은 자기장이 발생하는 변화에 대항하는 전류를 발생시킨다. 와이어의 루프내의 유도자계는 항상 루프내의 자속을 일정하게 유지하도록 작용합니다. 유도 전류 방향은 우측 규칙을 사용하여 결정할 수 있으며, 전류 흐름 방향이 루프를 통과하는 자속의 방향에 반대하는 자기장을 생성할 수 있다. 아래의 예에서는 플럭스가 증가하고 있는 경우 유도전계가 그에 대해 작용합니다. 감소하는 경우 유도전계가 인가전계 방향으로 작용하여 변화에 대항합니다.

 

전류에서 전하의 상세한 상호 작용은 전자석에 있어서, 전하가 전계선을 따라 이동할 때 전계선에 작용하는 것은 전위에너지의 축적또는 운동에너지의 증가를 수반하는 것이다.
전하q1에 정미의 정미 워크를 적용하면 속도와 모멘텀을 얻을 수 있습니다. 이것에 의해, q1상의 네트워크는 자속 밀도의 단위가 q1의 속도 증가에 비례하는 자기장을 생성합니다. 이 자기장은 인접 전하 q2와 상호작용하여 이 운동량을 전달할 수 있고, 대신 q1은 운동량을 잃는다.
전하q2는 q1에 대해서도 동일하게 작용할 수 있으며 q1에서 받은 운동량의 일부를 반환합니다. 운동량의 이 전후의 컴포넌트는 자기 인덕턴스에 공헌합니다. q1과 q2가 가까울수록 그 효과는 커집니다. q2가 구리나 알루미늄으로 이루어진 두꺼운 슬래브와 같은 도전성 매체의 내부에 있을 경우 q1에 의한 힘에 의해 용이하게 반응한다. q1의 에너지는 q2의 전류에 의해 발생하는 열로서 순식간에 소비되는 것이 아니라 두 개의 대향하는 자기장에 축적된다. 자기장의 에너지 밀도는 자기장 강도의 제곱에 따라 변화하는 경향이 있는데, 강자성체나 초전도체와 같은 자기적으로 비선형 물질의 경우 이 관계가 무너진다.

 

운동량의 보존은 과정에서 운동량을 저장해야 하기 때문에 q1이 한 방향으로 밀리면 q2는 같은 힘으로 다른 방향으로 동시에 밀려야 합니다. 그러나 전자파 전파 유한 속도가 도입되면 상황은 더 복잡해집니다. 이는 단기간 동안 두 충전 합계 운동량이 저장되지 않는다는 것을 의미합니다.이는 리차드 P가 주장하는 것처럼 필드의 운동량에 따라 그 차이를 설명할 필요가 있음을 의미합니다. 유명한 19세기 전기역학자 제임스 클라크 맥스웰은 이를 전자운동량이라고 불렀다. 그러나 렌츠의 법률이 반대의 죄에 적용될 경우 그런 분야의 처리가 필요할 수도 있다. 일반적으로 문제의 요금은 동일한 사인을 가지고 있는 것으로 상정되어 있습니다. 양성자나 전자처럼 그렇지 않을 경우 상호작용이 다릅니다. 자기장을 발생시키는 전자는 전자와 동일한 방향으로 프로톤을 가속시키는 EMF를 발생시킨다. 처음에는 운동량 보존의 법칙에 어긋나는 것처럼 보이지만 전자장의 운동량을 고려하면 이러한 상호작용은 운동량을 보존하는 것으로 보인다.

 

수평면 내를 자유롭게 이동할 수 있도록 피벗 상에 설치된 스케일 형상의 장치에 2개의 알루미늄 링을 갖는 렌츠의 법칙을 나타내는 실험. 한쪽 링은 완전히 둘러싸여 있고, 다른 쪽 링은 완전한 원을 형성하지 않은 개구부가 있습니다. 완전히 닫힌 링 근처에 막대 자석을 배치하면 링은 그로 인해 반발합니다. 그러나 시스템이 정지하고 바 마그네트를 제거하면 링이 당겨집니다. 제1의 경우 링에 발생하는 유도 전류는 자석의 근접에 따른 자속의 증가에 저항하고, 제2의 경우 자석을 링에서 빼내면 자속이 감소되어 자기장이 자속의 감소에 저항하는 전류가 발생한다. 이 현상은 마그네트 바를 삽입하고 떼어냄으로써 둘러싸여 있지 않은 링에서 실험을 반복하면 발생하지 않습니다. 이 링 내의 유도 전류는 링에 둘 수 없고 자속의 변화에 저항할 수 없는 매우 약한 전계를 가지고 있습니다.

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