Lenzovo pravidlo
Proč se cívka brání změnám
Lenzovo pravidlo doplňuje Faradayův zákon elektromagnetické indukce. Zatímco Faradayův zákon říká, že pohybem magnetu vznikne proud, Lenzovo pravidlo přesně určuje směr, kterým tento proud poteče.
Oficiální definice
Indukovaný elektrický proud v uzavřeném obvodu působí svým magnetickým polem proti změně, která ho vyvolala.
Princip a přirovnání
Fyzikální podstata: Jde o projev zákona zachování energie. Kdyby indukovaný proud změnu naopak podporoval, vzniklo by "perpetuum mobile" a energie by v obvodu donekonečna rostla sama od sebe.
Přirovnání (Tvrdohlavý mezek): Cívka se chová jako vzdorovitý mezek. Když do ní chcete magnet silou zasunout, vytvoří si magnetické pole, které vás odpuzuje. Když z ní naopak chcete magnet vytáhnout, vytvoří si pole, které magnet přitahuje a nechce ho pustit. Pokaždé klade odpor proti tomu, co se s ní snažíte udělat.
Chování cívky (Lenzovo pravidlo v praxi)
Akce s vnějším magnetem Reakce cívky (Indukované pole) Fyzický projev Využití v praxi
Přibližování k cívce Vytváří souhlasný pól proti magnetu Odpuzování (brzdí pohyb) Elektromagnetické tlumiče
Oddalování od cívky Vytváří opačný pól směrem k magnetu Přitahování (brzdí pohyb) Retardéry u autobusů a vlaků
Magnet v klidu Nevzniká žádné magnetické pole Žádná síla (nulový proud) Žádné (statický stav)
Úskalí a rizika v elektrotechnice
Nebezpečná indukční špička: Když v obvodu s cívkou (např. relé, stykač nebo motor) náhle vypnete napájení, magnetické pole v cívce začne mizet. Podle Lenzova pravidla se cívka brání této změně a snaží se proud v obvodu udržet zuby nehty. Vygeneruje obrovské napětí, které může vytvořit jiskru, prorazit izolaci nebo spálit tranzistory. Proto se k relé připojuje paralelně tzv. ochranná dioda.
Vířivé proudy: Pravidlo platí i pro masivní kusy kovu, nejen pro dráty. Měnící se magnetické pole v nich vytvoří proudy, které se opět brání změně a rozžhaví kov. Využíváme to u indukčních varných desek.
