§ 01 · Základy elektrotechniky
Lenzův zákon
Směr indukovaného proudu — indukce vždy působí proti změně, která ji vyvolala.
01Znění zákona
- Lenzův zákon: indukovaný proud má vždy takový směr, aby svými účinky působil proti změně, která ho vyvolala.
- Je důsledkem zákona zachování energie — kdyby proud změnu podporoval, energie by vznikala z ničeho.
- Formuloval jej Heinrich Friedrich Emil Lenz roku 1834.
02Souvislost s Faradayovým zákonem
- Faradayův zákon udává velikost indukovaného napětí: ui = −N · ΔΦ / Δt.
- Znaménko minus vyjadřuje právě Lenzův zákon (směr působení).
- Pro vodič pohybující se kolmo k poli platí ui = B · l · v.
- Magnetický tok Φ = B · S · cos α [Wb], magnetická indukce B [T], indukčnost L [H].
03Projevy v praxi
- Zasouvání magnetu do cívky — cívka magnet odpuzuje; vytahování — přitahuje.
- Vířivé (Foucaultovy) proudy v masivních vodivých částech: brzdí pohyb a ohřívají materiál.
- Jádra transformátorů a motorů se skládají z izolovaných plechů, aby se vířivé proudy omezily.
- Indukční brzdy, indukční varné desky, tlumiče kmitů.
04Vypínání cívek
- Cívka se brání zániku proudu — při rozpojení vznikne vysoká napěťová špička a oblouk na kontaktech.
- Ochrana: nulová (freewheel) dioda paralelně k cívce relé, RC člen nebo varistor.
- Stejný princip využívá zapalovací cívka nebo měnič se zvyšujícím napětím.
interaktivní schéma
Lenzův zákon — magnet a cívka
Indukované napětí uᵢ
1,26 V
Směr proudu
→ doprava
Pól cívky u magnetu
N (odpuzuje)
uᵢ = −N·ΔΦ/Δt. Znaménko mínus je Lenzův zákon: indukovaný proud působí vždy proti změně, která ho vyvolala. Více závitů a rychlejší pohyb = větší napětí.