לענץ'ס געזעץ: גרונטלעכע פּרינציפּן און אַפּליקאַציעס אין עלעקטראָמאַגנעטיזם
לענץ'ס געזעץ איז א יסודות'דיגער פרינציפ אין עלעקטראמאגנעטיזם וואס דערקלערט ווי אן עלעקטרישער שטראם וואס ווערט אינדוצירט דורך א טוישנדיקן מאגנעטישן פעלד וועט זיך אנטקעגנשטעלן די ריכטונג פון דעם טוישנדיקן מאגנעטישן פעלד. אנטדעקט דורך דעם דייטשן פיזיקער היינריך לענץ אין 1834, שפילט דער געזעץ א שליסל-ראלע אין פארשטיין דעם פענאמען פון עלעקטראמאגנעטישן אינדוקציע און אירע פארשידענע מאדערנע טעכנאלאגישע אנווענדונגען, פון עלעקטרישע גענעראטארן ביז טעגלעכע עלעקטראנישע אפאראטן.
טעאָרעטישע באַזע פון לענץ'ס געזעץ
לענץ'ס געזעץ ווערט מאטעמאטיש אויסגעדריקט אין דער פאלגנדער גלייכונג:
\[ \mathcal{E} = -\frac{d\Phi_B}{dt} \]
וואו:
– \(\mathcal{E}\) איז די עלעקטראָמאָטיווע קראַפט (emf) אדער אינדוצירטע וואָולטאַזש,
– \(\Phi_B\) איז דער מאַגנעטישער פלוס,
– \(d\Phi_B/dt\) איז די ראטע פון ענדערונג פון מאַגנעטישן פלוקס.
דאָס נעגאַטיווע סימן אין דער גלייכונג שפיגלט אָפּ אַז דער אינדוצירטער קראַנט וועט ווערן געריכטעט אויף אַזאַ וועג אַז דאָס מאַגנעטישע פעלד וואָס עס פּראָדוצירט וועט זיך קעגנשטעלן דער ערשטער ענדערונג אין מאַגנעטישן פלוס.
עלעקטראָמאַגנעטישע אינדוקציע מעקאַניזם
כדי דאָס ווייטער צו פֿאַרשטיין, לאָמיר באַטראַכטן אַ פּשוט בייַשפּיל: אַ שפּול דראָט געשטעלט לעבן אַ מאַגנעט. ווען דער מאַגנעט קומט צו דער שפּול, ענדערט זיך דער מאַגנעטישער פֿלוס דורך דער שפּול. לויט פֿאַראַדיי'ס געזעץ פֿון עלעקטראָמאַגנעטישן אינדוקציע, וועט די ענדערונג אין פֿלוס פּראָדוצירן אַן עלעקטראָמאַגנעטישן פֿעלד (EMF) אין דער שפּול. לענץ'ס געזעץ זאָגט אויך אַז די ריכטונג פֿון דעם קראַנט וואָס ווערט פּראָדוצירט דורך דעם EMF וועט שאַפֿן אַ מאַגנעטיש פֿעלד וואָס שטעלט זיך קעגן דער ענדערונג אין מאַגנעטישן פֿלוס וואָס פֿאַראורזאַכט אינדוקציע.
ווי דער מאַגנעט קומט נענטערן, וואַקסט דער מאַגנעטישער שטראָם דורך דער שפּול. דער קראַנט וואָס ווערט אינדוצירט אין דער שפּול וועט פּראָדוצירן אַ מאַגנעטיש פעלד וואָס שטעלט זיך קעגן דעם מאַגנעטישן פעלד פון דעם מאַגנעט וואָס קומט נענטערן. פאַרקערט, ווי דער מאַגנעט באַוועגט זיך אַוועק, פאַרקלענערט זיך דער מאַגנעטישער שטראָם דורך דער שפּול. דער קראַנט וואָס ווערט אינדוצירט אין דער שפּול וועט פּראָדוצירן אַ מאַגנעטיש פעלד וואָס שטיצט דאָס מאַגנעטישן פעלד פון דעם באַוועגלעכן מאַגנעט, פּרוּוון צו קעגנשטעלן דעם פאַרקלענערונג אין שטראָם.
אַפּליקאַציע פון לענץ'ס געזעץ אין טעכנאָלאָגיע
לענץ'ס געזעץ האט אסאך אנווענדונגען אין מאדערנער טעכנאָלאָגיע, אַרייַנגערעכנט עלעקטרישע גענעראַטאָרן, טראַנספאָרמאַטאָרן און פֿאַרשידענע עלעקטראָנישע דעוויסעס.
עלעקטרישער גענעראַטאָר
איינע פון די וויכטיגסטע אנווענדונגען פון לענץ'ס געזעץ איז אין עלעקטרישע גענעראַטאָרן. גענעראַטאָרן פארוואנדלען מעכאנישע ענערגיע אין עלעקטרישע ענערגיע דורך עלעקטראָמאַגנעטישע אינדוקציע. אין א גענעראַטאָר, א דרייענדיק מאַגנעטיש פעלד אַרום א שפּול פון דראָט פאַראורזאַכט א קאָנטינויִערלעכע ענדערונג אין מאַגנעטישן פלוס. דאָס פּראָדוצירט אן עלעקטרישן קראַנט אין דער שפּול לויט לענץ'ס געזעץ, וואָס קען דאַן ווערן גענוצט צו שטראָם-געבן פארשידענע עלעקטרישע דעוויסעס.
למשל, אין א ווינט-קראפטווערק, טרייבט א דרייענדיקע טורבין א ראטאר אינעווייניק פון א גענעראטאר, און פארוואנדלט די ווינט'ס קינעטישע ענערגיע אין עלעקטרישע ענערגיע דורך די פרינציפן פון עלעקטראמאגנעטישע אינדוקציע און לענץ'ס געזעץ.
טראַנספאָרמער
א טראַנספאָרמאַטאָר איז אַ מיטל וואָס מען ניצט צו ענדערן דעם וואָולטאַזש פון וועקסלשטראָם (AC) אין אַן עלעקטרישער קראַפט סיסטעם. אַ טראַנספאָרמאַטאָר באַשטייט פון צוויי שפּולן: אַ ערשטיקע שפּול און אַ צווייטיקע שפּול, מאָנטירט אויף אַ געמיינזאַמען מאַגנעטישן קערן. ווען וועקסלשטראָם פליסט דורך דער ערשטיקער שפּול, פּראָדוצירט עס אַ ענדערנדיק מאַגנעטישן פעלד, וואָס דאַן אינדוצירט אַן EMF אין דער צווייטיקער שפּול לויט לענץ'ס געזעץ. די ענדערונג אין וואָולטאַזש צווישן די ערשטיקע און צווייטיקע שפּולן דעפּענדס אויף דעם פאַרהעלטעניש פון דער צאָל דרייען צווישן די צוויי שפּולן.
מאַגנעטישער דאַמפּער
לענץ'ס געזעץ ווערט אויך גענוצט אין מאַגנעטישע דאַמפּערס, וואָס ווערן אָפט געפֿונען אין פֿאָרמיטל סאַספּענשאַן סיסטעמען און ווייבריישאַן-רעדוצירנדיקע דעוויסעס. אין מאַגנעטישע דאַמפּערס, פּראָדוצירט די רעלאַטיווע באַוועגונג צווישן אַ מאַגנעט און אַ קאַנדאַקטאָר אַן אינדוצירטן קראַנט וואָס שאַפֿט אַ דאַמפּינג קראַפט, וואָס דינט צו רעדוצירן באַוועגונג אָדער ווייבריישאַן.
עלעקטראָמאַגנעטישע מעסטונג אינסטרומענט
אסאך עלעקטרישע מעסט-אינסטרומענטן, ווי למשל גאלוואנאמעטערס און וואטמעטערס, ניצן אויך דעם פרינציפ פון לענץ'ס געזעץ. אין א גאלוואנאמעטער, למשל, פראדוצירט דער שטראם וואס ווערט אינדוצירט אין א שפּול דורך א טוישנדיקן מאגנעטישן פעלד א דריי-מאמענט וואס איז קעגן דעם דריי-מאמענט וואס פאראורזאכט די טוישונג, און דאס ערמעגליכט זייער גענויע מעסטונגען פון עלעקטרישן שטראם.
לענץ'ס געזעץ עקספּערימענט און דעמאַנסטראַציע
כדי ווייטער צו פארשטיין לענץ'ס געזעץ, קען מען דורכפירן אסאך פשוטע עקספערימענטן. איינע פון די מערסטע פארשפרייטע איז די נוצ פון א קופער רער און א מאגנעט. ווען א מאגנעט ווערט אראפגעלאזט דורך די קופער רער, ברענגט דאס טוישנדיקע מאגנעטישע פעלד ארויס ווירבלען אין די קופער. די שטראמען שאפן א מאגנעטישע פעלד וואס שטעלט זיך קעגן די באוועגונג פונעם מאגנעט, פארלאנגזאמענדיג זיין פאל באדייטנד קאמפערד צו פרייען פאל דורך לופט.
נאך אן עקספערימענט באשטייט פון ניצן א דראט-שפול און א גאלוואנאמעטער. דורך באוועגן א מאגנעט צו אדער אוועק פון דער שפול, קענען מיר באאבאכטן דעם שטראם וואס ווערט אינדוצירט אין דער שפול און די ענדערונג אין ריכטונג פון יענעם שטראם לויט לענץ'ס געזעץ.
די באַדייטונג פון לענץ'ס געזעץ אין בילדונג און פאָרשונג
לענץ'ס געזעץ איז נישט נאר וויכטיג אין פראקטישע אנווענדונגען, נאר האט אויך א באדייטנדיקע באדייטונג אין בילדונג און פארשונג. פארשטיין דעם געזעץ העלפט סטודענטן און פארשער אנטוויקלען א טיפן פארשטאנד פון די גרונט-פרינציפן פון עלעקטראמאגנעטיזם און ווי די פרינציפן ווערן אנגעווענדט אין מאדערנער טעכנאלאגיע.
אין פאָרשונג קאָנטעקסטן, שפּילט לענץ'ס געזעץ ווייטער אַ וויכטיקע ראָלע אין דער אַנטוויקלונג פון נייע טעכנאָלאָגיעס. למשל, אין דער אַנטוויקלונג פון סופּערקאַנדאַקטינג מאַטעריאַלן און ענערגיע סטאָרידזש דעוויסעס, ווערן די פּרינציפּן פון עלעקטראָמאַגנעטישע אינדוקציע און לענץ'ס געזעץ גענוצט צו אָפּטימיזירן עפעקטיווקייט און פאָרשטעלונג.
קעסימפּולאַן
לענץ'ס געזעץ איז איינער פון די יסודות'דיגע געזעצן פון עלעקטראָמאַגנעטיזם, וואָס דערקלערט ווי אינדוצירטע שטראָמען שטעלן זיך קעגן ענדערונגען אין מאַגנעטישע פעלדער. א טיפערע פארשטענדעניש פון דעם געזעץ ערלויבט אונדז בעסער צו פארשטיין און אַנטוויקלען די פארשידענע טעכנאָלאָגיעס וואָס שטיצן מאָדערן לעבן, פון קראַפטווערק ביז די עלעקטראָנישע דעוויסעס וואָס מיר נוצן יעדן טאָג. ווי אַ שליסל זייל פון פיזיק, פאָרזעצט לענץ'ס געזעץ צו ינספּירירן כידעש און נייע ענטדעקונגען אין וויסנשאַפֿט און טעכנאָלאָגיע.
