§ 47. Правило Ленца

В 1834 г. русский академик Э. Х. Ленц, известный своими многочисленными исследованиями в области электромагнитных явлений, дал универсальное правило для определения направления индуктированной э.д.с. в проводнике. Это правило, известное как правило Ленца, может быть сформулировано так:

направление индуктированной э.д.с. всегда таково, что вызванный ею ток и его магнитное поле имеют такое направление, что стремятся препятствовать причине, порождающей эту индуктированную э.д.с.

С учетом этого правила можно закон электромагнитной индукции выразить более общей формулой, позволяющей определить не только величину, но и направление индуктированной э.д.с.:

Выражение ^ΔΦ/_Δt представляет собой среднюю скорость изменения магнитного потока по времени. Чем меньше промежуток времени Δt, тем меньше вышеуказанная э.д.с. отличается от ее действительного значения в данный момент времени.

Знак минус, стоящий перед выражением ^ΔΦ/_Δt, определяет направление индуктированной э.д.с., т. е. учитывает правило Ленца.

При увеличении магнитного потока выражение ^ΔΦ/_Δt будет положительным, а э.д.с. - отрицательной. В этом и заключается правило Ленца: э.д.с. и созданный ею ток противодействуют причине, которая их вызвала.

При равномерном изменении во времени магнитного потока выражение ^ΔΦ/_Δt будет постоянно. Тогда абсолютное значение э.д.с. в проводнике будет равно

Если катушка состоит из w витков, соединенных между собой последовательно, то индуктированная э.д.с. в ней равняется сумме э.д.с., индуктированных в отдельных витках:

Произведение числа витков катушки на сцепленный с ними магнитный поток называется потокосцеплением катушки и обозначается буквой Ψ. Поэтому закон электромагнитной индукции можно записать и в другой форме: