ماهو قانون لنز

يعتبر قانون لنز Lenz’s law هو أحد أهم القوانين الفيزيائية التي تعتبر امتداد للعديد من قوانين الفيزياء الأخرى مثل قانون الحث الكهرومغناطيسي ، وقد قام بصياغة هذا القانون العالم الفيزيائي الألماني الذي يُدعى (هنريك لينز) ، وقد تمكن من خلال هذا القانون من أن يقوم بتوضيح اتجاه انسياب التيار الكهربائي الذي يتم توليده في ملف أو حلقة سلك عندما يمر عبره مجال مغناطيسي .

مما يعني أن هذا القانون قد ساعد على تحديد اتجاه القوة الدافعة الكهربائية واتجاه التيار الحثي الناتج عن الحث الكهرومغناطيسي ويعتمد ذلك على تحديد الإشارة الموجبة أو السالبة لتحديد اتجاه التيار بشكل صحيح .

نص قانون لنز

جاء نص قانون لينز على أن تغيير التدفق المغناطيسي في الموصل الكهربائي ينتج جهد حثي وبالتالي فإن التيار الناتج من خلاله يُولد حقل مغناطيسي في اتجاه مضاد لتغيير التدفق المغناطيسي الأصلي ، مما يعني أن القوة الدافعة الكهربائية وتدفق المجال المغناطيسي يحملا إشارات متعاكسة .

شرح قانون لنز

يمكننا تلخيص فكرة قانون لينز عبر النقاط التالية :

أولاً: عند تقريب المغناطيس :

-عند تقريب قطعة مغناطيسية (مجال مغناطيسي) من الملف الكهربائي يؤدي ذلك إلى زيادة الفيض .

-وعند زيادة الفيض ينتج عن ذلك نشوء مقاومة من جهة الملف لهذه الزيادة الفيضية .

-وبذلك تؤدي هذه المقاومة إلى توليد تيار كهربائي حثي .

-وهذا التيار الحثي يقوم بإنتاج مجال مغناطيسي قطبه الموجود في نفس جهة المغناطيس مشابهًا فتحدث قوة تنافر .

ثانيًا: عند إبعاد المغناطيس :

-عند القيام بإبعاد المغناطيس عن الملف الكهربائي ؛ يؤدي ذلك إلى نقصان في معدل الفيض المغناطيسي .

-وهذا النقصان في الفيض ؛ يؤي إلى مقاومة الملف أيضًا لهذا الانخفاض .

-وبالمثل ينشأ عن تلك المقاومة تولد تيار كهربائي حثي .

-وفي هذه الحالة يتولد مجال مغناطيسي ويكون قطبه الموجود في نفس جهة المغناطيس الأصلي مختلفة فتنشأ قوى تجاذب وهكذا .

وبالتالي فإنه عندما يكون الفيض سالب ؛ يكون في نفس اتجاه المجال المغناطيسي الأصلي ، وعندما يكون الفيض موجب فإنه يأخذ عكس اتجاه المجال المغناطيسي الأصلي .

تطبيقات قانون لنز

هناك مجموعة

تطبيقات على قانون لنز

التي توصل إليها العلماء ، مثل :

المولد الكهربائي

هذا الجهاز عبارة جهاز ميكانيكي تقوم فكرة عمله على تحويل الطاقة الحركية إلى كهربائية عند تعرضها إلى مجال مغناطيسي ذات درجة فيض محددة ، ويستند هذا الجهاز أيضًا على قوانين الحث الكهرومغناطيسي التي تعتبر هي أساس الحصول على التيار الحثي .

حيث أنه من خلال تدوير ملف كهربائي في مدى يحتوي على مجال مغناطيسي ناشئ عن مغناطيس قوي يؤدي ذلك إلى توليد التيار الكهربائي بسهولة داخل هذا الملف ، ويوجد أكثر من شكل لهذه الأجهزة ؛ حيث أنها تشمل التوربينات التي تعتمد بشكل كبير على المحرك البخاري ، والمحركات المترددة ، إلى جانب قوة تساقط الطاقة المائية وتوربينات الرياح والعديد من مصادر الحصول على الطاقة الميكانيكية الأخرى .

أجهزة الكشف عن المعادن

يُعد هذا الجهاز واحدًا من أبرز الأجهزة التي تم اكتشافها استنادًا إلى قانون لينز ؛ حيث أنه قد ساعد على إحداث ثورة في عالم الصناعة والتجارة على مستوى العالم ، ويتكون جهاز الكشف عن المعادن من مجموعة من الأسلاك المصنوعة من النحاس والتي يتم توصيلها بدائرة كهربائية إلكترونية .

وهي تقوم بإصدار أصوات محددة يمكن سماعها من خلال سماعة تخرج من الجهاز وتوضع عند الأذن ، وعندما يقترب الملف داخل الجهاز من أي معدن فإن درجة الحثية الخاصة به تتغير بشكل ملحوظ مما يؤدي إلى الاستماع بوضوح إلى بعض النغمات مما يُساعد على التوصل إلى مكان هذه المعادن بشكل صحيح ويسير في نفس الوقت .