5.3 Lenz lov | Fysikk 2

Lenz lov, retning av indusert strøm og energibevarelse.

45 min

12 oppgaver

Lenz lovRetning av indusert strømHøyrehåndsregelen for induksjonMotstand mot fluksforandringEnergibevarelse

Du leser den tradisjonelle versjonen

Din fremgang i kapitlet

0 / 12 oppgaver

Kapitlets plass i kurset

Bygger på

5.2Faradays induksjonslov

Brukes videre i

5.4Generatorer og motorer

Lenz' lov

I kapittel 5.1 lærte du Faradays lov, som fortel oss kor stor den induserte EMF-en er. Men i mange situasjonar er det like viktig å vite kva retning den induserte straumen går. Det er nettopp dette Lenz' lov handlar om.

Heinrich Friedrich Emil Lenz (1804–1865) var ein russisk fysikar av baltisk-tysk opphav. I 1834 formulerte han lova som ber namnet hans, og som gir oss ein elegant regel for å bestemme retninga på indusert straum.

I dette kapitlet lærer du:
- Den fullstendige formuleringa av Lenz' lov
- Systematisk framgangsmåte for å finne straumretning
- Høgrehandsregelen for induksjon
- Kvifor Lenz' lov er ein konsekvens av energibevaring
- Praktiske bruksområde og døme

Lenz' lov

\varepsilon = -N\frac{d\Phi}{dt}

Systematisk framgangsmåte for å bestemme straumretning

For å bruke Lenz' lov systematisk, følg desse stega:

Steg 1: Bestem retninga på det eksterne magnetfeltet

Teikn feltlinjene til det eksterne magnetfeltet gjennom sløyfa. Gi opp om feltet peikar «inn i» eller «ut av» sløyfa.

Steg 2: Bestem om fluksen aukar eller minkar

Spør deg sjølv: Blir det fleire eller færre feltlinjer gjennom sløyfa?

- Aukar fluksen? Det tyder at endringa $\displaystyle \frac{d\Phi}{dt} > 0$ .
- Minkar fluksen? Det tyder at $\displaystyle \frac{d\Phi}{dt} < 0$ .

Steg 3: Finn retninga på det induserte magnetfeltet

Lenz' lov seier:
- Viss fluksen aukar: Det induserte feltet peikar motsett av det eksterne feltet (for å motverke auken).
- Viss fluksen minkar: Det induserte feltet peikar same veg som det eksterne feltet (for å halde oppe fluksen).

Steg 4: Bruk høgrehandsregelen for å finne straumretninga

Når du veit kva retning det induserte feltet må peike, brukar du høgrehandsregelen:
- Krøll fingrane i straumretninga
- Tommelen peikar i retninga av magnetfeltet som straumen skaper

Alternativt: Pek tommelen i retninga av det induserte feltet, og fingrane viser straumretninga.

Tenk på naturen som «lat»:

Naturen «likar ikkje» endringar i magnetisk fluks og vil alltid prøve å motarbeide dei.

- Fluks aukar? → Indusert straum prøver å «bremse» auken (lagar felt som motverkar).
- Fluks minkar? → Indusert straum prøver å «halde oppe» fluksen (lagar felt som støttar).

Alternativ hugseregel: «Viss du prøver å skyve ein magnet inn i ein spole, vil spolen skyve tilbake.»

Dette er som eit fysisk uttrykk for treigskap – systemet set seg mot endring.

Høgrehandsregelen for induksjon

Høgrehandsregelen er eit kraftig verktøy for å finne straumretninga når du allereie veit kva retning det induserte magnetfeltet må ha.

Bruk av høgrehandsregelen

1. Bestem retninga på det induserte B-feltet (frå Lenz' lov).
2. Pek høgre tommel i retninga av det induserte $\vec{B}$ -feltet gjennom sløyfa.
3. Fingrane krøllar seg i retninga straumen må gå.

Viktige konvensjonar

- Sett frå framsida av sløyfa: Viss straumen går mot klokka, peikar $\vec{B}$ «mot deg» (ut av sløyfa).
- Sett frå framsida av sløyfa: Viss straumen går med klokka, peikar $\vec{B}$ «frå deg» (inn i sløyfa).

Døme: Nordpol nærmar seg

Viss nordpolen til ein magnet beveger seg mot ein spole:
1. Det eksterne feltet peikar inn i spolen (mot høgre, sei).
2. Fluksen gjennom spolen aukar.
3. Lenz' lov: Det induserte feltet peikar ut av spolen (mot venstre) – det motverkar auken.
4. Høgrehandsregelen: Pek tommelen mot venstre → Fingrane viser at straumen går mot klokka sett frå magnetsida.

Resultatet er at spolen oppfører seg som ein magnet med nordpolen retta mot den innkomande magneten → fråstøyting → motverking!

✏️Magnet som blir flytta inn og ut av ein spole

Ein stavmagnet blir skoven inn i ein spole med nordpolen først. Deretter blir magneten dregen ut igjen.

a) Skildr retninga på den induserte straumen medan magneten blir skoven inn.
b) Skildr retninga på den induserte straumen medan magneten blir dregen ut.
c) Kva skjer med straumen viss magneten blir halden i ro inne i spolen?

a) Magneten blir skoven inn (nordpol først):

1. Eksternt felt: Magnetfeltlinjene frå nordpolen peikar inn i spolen.
2. Fluksendring: Fluksen gjennom spolen aukar (magneten nærmar seg).
3. Lenz' lov: Det induserte feltet må peike ut av spolen (mot magneten) for å motverke auken.
4. Straumretning: Straumen går slik at han lagar ein «nordpol» som peikar mot magneten.

Svar a): Straumen går mot klokka sett frå magnetsida – spolen fråstøyter magneten.

---

b) Magneten blir dregen ut:

1. Fluksendring: Fluksen gjennom spolen minkar (magneten blir fjerna).
2. Lenz' lov: Det induserte feltet må peike inn i spolen (i same retning som det opphavlege feltet) for å prøve å halde oppe fluksen.
3. Straumretning: Straumen snur retning og lagar ein «sørpol» mot magneten.

Svar b): Straumen snur og går med klokka sett frå magnetsida – spolen tiltrekkjer magneten.

---

c) Magneten blir halden i ro:

Når magneten er i ro, er det inga endring i magnetisk fluks:

$\frac{d\Phi}{dt} = 0 \implies \varepsilon = 0$

Svar c): Ingen straum blir indusert. Det er endringa i fluks som skaper straum, ikkje fluksen i seg sjølv.

✏️Sirkulær sløyfe i variabelt felt

Ei sirkulær leiarsløyfe ligg horisontalt på eit bord. Eit uniformt magnetfelt peikar vertikalt oppover gjennom sløyfa.

Bestem retninga på den induserte straumen (med eller mot klokka sett ovanfrå) i følgjande tilfelle:

a) Magnetfeltet aukar i styrke.
b) Magnetfeltet minkar i styrke.
c) Magnetfeltet held konstant styrke, men sløyfa blir dregen saman slik at arealet minkar.

a) Feltet aukar (peikar oppover):

1. Fluksen aukar (feltet peikar opp og blir sterkare).
2. Lenz' lov: Det induserte feltet må peike nedover for å motverke auken.
3. Høgrehandsregelen: For felt nedover, pek tommelen ned → fingrane krøllar seg med klokka sett ovanfrå.

Svar a): Straumen går med klokka (sett ovanfrå).

---

b) Feltet minkar (men peikar framleis oppover):

1. Fluksen minkar (feltet peikar opp men blir svakare).
2. Lenz' lov: Det induserte feltet må peike oppover for å halde oppe fluksen.
3. Høgrehandsregelen: For felt oppover, pek tommelen opp → fingrane krøllar seg mot klokka sett ovanfrå.

Svar b): Straumen går mot klokka (sett ovanfrå).

---

c) Arealet minkar, feltet er konstant oppover:

1. $\Phi = BA\cos\theta$ . Når $A$ minkar medan $B$ er konstant, minkar fluksen.
2. Lenz' lov: Det induserte feltet må peike oppover for å halde oppe fluksen.
3. Høgrehandsregelen: Straumen går mot klokka sett ovanfrå.

Svar c): Straumen går mot klokka (sett ovanfrå) – same som i b).

Lenz' lov og energibevaring

Lenz' lov er ikkje berre ein praktisk regel – ho er ein fundamental konsekvens av energibevaring.

Tankeeksperiment: Kva om Lenz' lov ikkje gjaldt?

Tenk deg at ein magnet nærmar seg ein spole, og at den induserte straumen skapte eit felt som tiltrekte magneten (i staden for å fråstøyte han).

Da ville det skjedd:
1. Magneten akselererer mot spolen (tiltrekking).
2. Fluksen aukar raskare → endå meir straum blir indusert.
3. Meir straum → endå sterkare tiltrekking.
4. Magneten akselererer meir og meir → uendeleg energi!

Dette bryt med energibevaring! Altså må den induserte straumen motverke endringa.

Energirekneskap

Når vi skyv ein magnet inn i ein spole:
- Vi må utføre mekanisk arbeid mot den fråstøytande krafta.
- Dette arbeidet blir konvertert til elektrisk energi (indusert straum).
- Den elektriske energien blir konvertert til varme i motstanden til spolen ( $P = I^2R$ ).

$W_{\text{mekanisk}} = E_{\text{elektrisk}} = Q_{\text{varme}}$

Energien er bevart!

Formel for kraft på magnet

For ein magnet som blir flytta mot ein spole, er den bremsande krafta proporsjonal med farten:

$F_{\text{brems}} \propto v$

Jo raskare du skyv magneten, dess raskare endrar fluksen seg, dess større EMF, dess meir straum, og dess sterkare fråstøyting. Dette er grunnlaget for elektromagnetisk bremsing.

📜Lenz' lov som konsekvens av energibevaring

Den induserte straumen må alltid gå i ei retning som motverkar fluksendringa, fordi den motsette retninga ville generere energi frå ingenting, i strid med den første hovudsetninga i termodynamikken.

Konsekvensar:
- For å halde oppe ei fluksendring (og dermed straumproduksjon) må det tilførast energi utanfrå
- Den tilførte energien blir konvertert til elektrisk energi i kretsen
- Lenz' lov garanterer at $W_{\text{tilført}} \geq E_{\text{elektrisk}}$

$\varepsilon = -N\frac{d\Phi}{dt}$

Minusteiknet er essensielt – det sikrar energibevaring i elektromagnetiske system.

✏️Fallande magnet i koparrøyr

Ein sylindrisk neodymmagnet blir sleppt gjennom eit vertikalt koparrøyr. Magneten fell mykje saktare enn i fritt fall.

a) Forklar kvifor magneten blir bremsa.
b) Kva skjer med den kinetiske energien magneten «mistar»?
c) Viss røyret blir kutta i lengderetninga (slik at det ikkje dannar ei lukka sløyfe), kva skjer da?

a) Kvifor magneten blir bremsa:

Når magneten fell gjennom koparrøyret:
1. Den magnetiske fluksen gjennom kvar tverrsnittsdel av røyret endrar seg kontinuerleg.
2. Ifølgje Faradays lov blir det indusert virvelstraumar i koparet.
3. Ifølgje Lenz' lov skaper desse straumane magnetfelt som motverkar rørsla.

Konkret:
- Over magneten: Fluksen minkar → indusert felt prøver å tiltrekkje magneten (bremsar nedover)
- Under magneten: Fluksen aukar → indusert felt prøver å fråstøyte magneten (bremsar nedover)

Begge effektane bremsar magneten!

Svar a): Virvelstraumar i koparet skaper magnetiske krefter som motverkar rørsla til magneten.

---

b) Energiomvandling:

Den kinetiske energien magneten «mistar» blir konvertert til:
- Joulevarme i koparet ( $P = I^2R$ )
- Koparrøyret blir varma opp!

Svar b): Energien blir omdanna til varme i koparet gjennom dei ohmske tapa til virvelstraumane.

---

c) Kutta røyr:

Viss røyret blir kutta i lengderetninga, kan virvelstraumane ikkje danne lukka sløyfer. Utan lukka krets kan ingen straum flyte, og dermed oppstår inga bremsande kraft.

Svar c): Magneten fell i fritt fall – inga bremsing. Dette viser at det er straumen (ikkje berre EMF-en) som skaper den bremsande krafta.

✏️Retning og storleik av indusert straum

Ein flat, rektangulær spole med 80 vindingar, areal $A = 0{,}040$ m $^2$ og motstand $R = 4{,}0$ $\Omega$ ligg i eit uniformt magnetfelt. Feltet er vinkelrett på spolen og endrar seg frå $B_1 = 0{,}60$ T til $B_2 = 0{,}20$ T i løpet av $\Delta t = 0{,}50$ s.

a) Bestem retninga til feltet og om fluksen aukar eller minkar.
b) Rekn ut den induserte EMF-en.
c) Rekn ut den induserte straumen og gi retninga med Lenz' lov.
d) Kor mykje energi blir omsett i spolen i dette tidsrommet?

a) Fluksendring:

Feltet endrar seg frå 0,60 T til 0,20 T, altså minkar feltet.

Sidan $\Phi = BA\cos\theta$ og $B$ minkar: Fluksen minkar.

$\Delta\Phi = A \cdot \Delta B = 0{,}040 \cdot (0{,}20 - 0{,}60) = 0{,}040 \cdot (-0{,}40) = -0{,}016 \text{ Wb}$

Svar a): Fluksen minkar med 0,016 Wb.

---

b) Indusert EMF:

$\varepsilon = -N\frac{\Delta\Phi}{\Delta t} = -80 \cdot \frac{-0{,}016}{0{,}50} = 80 \cdot 0{,}032 = 2{,}56 \text{ V} \approx 2{,}6 \text{ V}$

Svar b): $\varepsilon \approx 2{,}6$ V.

---

c) Straum og retning:

$I = \frac{\varepsilon}{R} = \frac{2{,}56}{4{,}0} = 0{,}64 \text{ A}$

Retning (Lenz' lov): Fluksen minkar, så den induserte straumen må skape eit felt i same retning som det opphavlege feltet for å motverke nedgangen. Bruk høgrehandsregelen for å finne den konkrete straumretninga i spolen.

Svar c): $I \approx 0{,}64$ A. Straumen går i den retninga som held oppe det opphavlege feltet.

---

d) Energi:

$E = P \cdot t = I^2 R \cdot \Delta t = (0{,}64)^2 \cdot 4{,}0 \cdot 0{,}50$
$E = 0{,}4096 \cdot 4{,}0 \cdot 0{,}50 = 0{,}82 \text{ J}$

Alternativt: $E = \varepsilon \cdot I \cdot \Delta t = 2{,}56 \cdot 0{,}64 \cdot 0{,}50 = 0{,}82$ J

Svar d): Det blir omsett omtrent 0,82 J varmeenergi i spolen.

Motstand mot fluksendring i praksis

Lenz' lov viser seg på mange måtar i dagleglivet og teknologien:

Elektromagnetisk bremsing

I mange tog og fornøyelsesparkar blir elektromagnetisk bremsing brukt:
- Ei metallplate beveger seg gjennom eit magnetfelt
- Virvelstraumar blir induserte i plata
- Lenz' lov: Straumane skaper krefter som motverkar rørsla
- Resultatet: Bremsing utan mekanisk kontakt – inga slitasje!

Fordelar:
- Ingen kontaktflater som blir slitne
- Bremsekrafta aukar med farten (naturleg tryggleik)
- Støyfri bremsing

Virvelstraumsdemping

I presisjonsinstrument blir virvelstraumsdemping brukt:
- Galvanometer har eit metallfeste som dempar svingingane til nåla
- Analogvekter har ei metallplate som beveger seg mellom magnetar
- Lenz' lov sørgjer for rask demping av oscillasjonar

Induksjonskomfyr (repetisjon)

- Vekselstraum i spolen under glasplata
- Raskt skiftande magnetfelt
- Virvelstraumar i kjelen → oppvarming
- Ikkje-magnetiske material (glas) blir ikkje påverka

Metalldetektorar

- Ein spole sender ut eit vekslande magnetfelt
- Metallgjenstandar får induserte virvelstraumar
- Virvelstraumane skaper sitt eige felt som påverkar detektoren
- Lenz' lov gjer at metallgjenstandar «svarar» på det utsende feltet

✏️Elektromagnetisk bremsing av pendel

Ei aluminiumsplate heng som ein pendel mellom polane til ein kraftig elektromagnet. Forklar kva som skjer i kvart tilfelle:

a) Magneten er av – plata svingar fritt.
b) Magneten blir slått på – plata blir sett i sving.
c) Aluminiumsplata blir bytt ut med ei plate med spalter (smale kutt).

a) Magnet av:

Utan magnetfelt er det ingen indusert straum. Plata svingar fritt med berre luftmotstand og friksjon i opphengspunktet som demping.

Svar a): Plata svingar fritt med langsam demping.

---

b) Magnet på:

1. Når plata svingar inn i magnetfeltet, endrar fluksen gjennom plata seg.
2. Virvelstraumar blir induserte i aluminiumet.
3. Lenz' lov: Virvelstraumane skaper krefter som motverkar rørsla.
4. Plata blir bremsa kraftig – ho stoppar nesten med ein gong!

Svar b): Plata blir bremsa raskt av elektromagnetiske krefter og stoppar etter kort tid.

---

c) Plate med spalter:

Spaltene bryt opp dei lukka sløyfene som virvelstraumane treng:
- Straumane kan ikkje flyte i store sløyfer
- Den totale induserte straumen blir mykje mindre
- Dermed blir bremsekrafta svakare

Svar c): Plata svingar lenger før ho stoppar. Spaltene reduserer virvelstraumane og dermed den elektromagnetiske bremsinga.

Viktig prinsipp: Dette er same grunn til at transformatorkjernar blir laminerte – tynne, isolerte plater reduserer virvelstraumane og energitapet.

✏️Rektangulær sløyfe som blir dregen ut av magnetfelt

Ei rektangulær leiarsløyfe med breidd $w = 0{,}10$ m, lengd $l = 0{,}20$ m og motstand $R = 0{,}50$ $\Omega$ er heilt inne i eit uniformt magnetfelt $B = 0{,}40$ T som peikar inn i planet.

Sløyfa blir dregen med konstant fart $v = 2{,}0$ m/s mot høgre, slik at ho forlèt feltet.

a) Medan sløyfa framleis er heilt inne i feltet: Er det noko indusert EMF?
b) Medan sløyfa er delvis ute av feltet: Rekn ut den induserte EMF-en.
c) Bestem retninga på den induserte straumen (med eller mot klokka).
d) Rekn ut krafta som trengst for å halde oppe konstant fart.

a) Heilt inne i feltet:

Når sløyfa er heilt inne i eit uniformt felt, er fluksen:
$\Phi = B \cdot A = \text{konstant}$

Arealet inne i feltet endrar seg ikkje → inga fluksendring → ingen EMF.

Svar a): $\varepsilon = 0$ . Ingen straum blir indusert.

---

b) Delvis ute av feltet:

Når sløyfa er delvis ute, har ho ei lengd $x$ inne i feltet som minkar med fart $v$ :

Arealet inne i feltet: $A_{\text{felt}} = w \cdot x$ , der $\displaystyle \frac{dx}{dt} = -v$ .

$\varepsilon = -B \cdot w \cdot \frac{dx}{dt} = -B \cdot w \cdot (-v) = Bwv$

$\varepsilon = 0{,}40 \cdot 0{,}10 \cdot 2{,}0 = 0{,}080 \text{ V}$

Svar b): $\varepsilon = 0{,}080$ V = 80 mV.

---

c) Straumretning:

1. Feltet peikar inn i planet.
2. Sløyfa blir dregen ut → arealet i feltet minkar → fluksen minkar.
3. Lenz' lov: Den induserte straumen må skape eit felt inn i planet (same som det eksterne) for å halde oppe fluksen.
4. Høgrehandsregelen: For felt inn i planet → straumen går med klokka.

$I = \frac{\varepsilon}{R} = \frac{0{,}080}{0{,}50} = 0{,}16 \text{ A}$

Svar c): Straumen er 0,16 A og går med klokka.

---

d) Kraft for konstant fart:

Den straumberande venstre kanten (som framleis er i feltet) opplever ei magnetisk kraft:

$F = BIw = 0{,}40 \cdot 0{,}16 \cdot 0{,}10 = 0{,}0064 \text{ N}$

Denne krafta peikar mot venstre (Lenz' lov – motverkar rørsla). For å halde konstant fart trengst ei like stor kraft mot høgre.

Svar d): $F = 0{,}0064$ N = 6,4 mN mot høgre.

Sjekk med energi:
$P_{\text{mek}} = Fv = 0{,}0064 \cdot 2{,}0 = 0{,}0128 \text{ W}$
$P_{\text{el}} = I^2R = (0{,}16)^2 \cdot 0{,}50 = 0{,}0128 \text{ W}$

Energien er bevart!

Vanlege feil med Lenz' lov

Feil 1: Forveksle felt og fluks
Det er endringa i fluks (ikkje feltstyrken) som bestemmer indusert EMF. Eit sterkt, konstant felt gir inga induksjon.

Feil 2: Gløyme at retninga snur
Når ein magnet først blir skoven inn og deretter dregen ut, snur straumretninga. Mange gløymer å analysere kvart tilfelle for seg.

Feil 3: Tru at det induserte feltet opphevar det eksterne
Det induserte feltet motverkar endringa, men er vanlegvis mykje svakare enn det eksterne feltet. Det opphevar ikkje det eksterne feltet fullstendig.

Feil 4: Gløyme at det trengst ein lukka krets
EMF blir indusert uansett, men straum kan berre flyte i ein lukka krets. Ei open sløyfe har EMF men ingen straum.

Lenz' lov i spolar med mange vindingar

For ein spole med $N$ vindingar blir den induserte EMF-en forsterka:

$\varepsilon = -N\frac{d\Phi}{dt}$

Kva tyder dette for Lenz' lov?

Fleire vindingar gir:
- Større indusert EMF (proporsjonal med $N$ )
- Større indusert straum (viss motstanden ikkje aukar like mykje)
- Sterkare indusert magnetfelt (som motverkar endringa)

Men det induserte feltet kan aldri fullstendig motverke endringa. Viss det gjorde det, ville det ikkje vere noka fluksendring, og dermed ingen indusert straum – ei sjølvmotseiing!

Sjølvinduktans (førehandsvising)

Når straumen i ein spole endrar seg, endrar òg det magnetiske feltet spolen sjølv skaper seg. Dette tyder at spolen induserer ein EMF i seg sjølv – dette blir kalla sjølvinduktans. Vi kjem tilbake til dette i eit seinare kapittel.

Lenz' lov fortel oss at den sjølvinduserte EMF-en alltid motverkar straumendringa:
- Aukande straum → sjølvindusert EMF motverkar (bremsar auken)
- Minkande straum → sjølvindusert EMF støttar (bremsar nedgangen)

✏️Leiarsløyfe nær ein elektromagnet

Ei sirkulær leiarsløyfe med areal $A = 0{,}025$ m $^2$ og motstand $R = 2{,}0$ $\Omega$ ligg parallelt med og nær ein elektromagnet. Straumen i elektromagneten blir auka jamt slik at magnetfeltet gjennom sløyfa aukar med ein rate på $\displaystyle \frac{dB}{dt} = 0{,}50$ T/s.

a) Rekn ut den induserte EMF-en i sløyfa.
b) Rekn ut den induserte straumen.
c) Bestem retninga på straumen med Lenz' lov.
d) Rekn ut den magnetiske fluksen skapt av den induserte straumen og samanlikn med den eksterne fluksendringa.

a) Indusert EMF:

Sløyfa har $N = 1$ vinding og feltet er vinkelrett:

$\varepsilon = -N \cdot A \cdot \frac{dB}{dt} = -1 \cdot 0{,}025 \cdot 0{,}50 = -0{,}0125 \text{ V}$

Storleiken: $|\varepsilon| = 0{,}0125$ V = 12,5 mV

Svar a): $|\varepsilon| = 12{,}5$ mV.

---

b) Indusert straum:

$I = \frac{|\varepsilon|}{R} = \frac{0{,}0125}{2{,}0} = 0{,}00625 \text{ A} = 6{,}25 \text{ mA}$

Svar b): $I = 6{,}3$ mA.

---

c) Retning:

Feltet aukar (elektromagneten blir forsterka). Lenz' lov: Den induserte straumen skaper eit felt som motverkar auken, altså i motsett retning av det eksterne feltet.

Svar c): Straumen går slik at feltet hans peikar motsett av det aukande eksterne feltet.

---

d) Samanlikning:

Det induserte feltet i sentrum av sløyfa (med radius $r = \sqrt{A/\pi} \approx 0{,}089$ m):

$B_{\text{indusert}} = \frac{\mu_0 I}{2r} = \frac{4\pi \times 10^{-7} \cdot 0{,}00625}{2 \cdot 0{,}089} \approx 4{,}4 \times 10^{-8} \text{ T}$

Per sekund aukar det eksterne feltet med 0,50 T, medan det induserte feltet er ca. $4{,}4 \times 10^{-8}$ T – millionar gonger svakare!

Svar d): Det induserte feltet er ekstremt svakt samanlikna med det eksterne. Det motverkar endringa, men kan langt frå oppheve henne.

Oppsummering

Lenz' lov

Den induserte straumen går alltid i ei retning som motverkar den fluksendringa som forårsaka han.

Systematisk framgangsmåte

1. Finn retninga på det eksterne feltet
2. Bestem om fluksen aukar eller minkar
3. Det induserte feltet peikar motsett (auke) eller same veg (nedgang) som det eksterne
4. Bruk høgrehandsregelen for å finne straumretninga

Energibevaring

- Lenz' lov er ein konsekvens av energibevaring
- Det må tilførast energi for å halde oppe fluksendringa
- Mekanisk arbeid → elektrisk energi → varme

Praktiske konsekvensar

- Elektromagnetisk bremsing
- Virvelstraumsdemping
- Laminering av transformatorkjernar
- Induksjonsoppvarming

Oppgaver

Lett3 oppgaver

5.3.1

5.3.2

5.3.3

Medium4 oppgaver

5.3.4

5.3.5

5.3.6

5.3.7

Vanskelig3 oppgaver

5.3.8

5.3.9

5.3.10

Dette kapitlet er skrevet av Anthropics toppmodeller (Claude Opus og Claude Fable) og er foreløpig ikke manuelt gjennomgått — kvalitetskontrollen gjøres av uavhengige KI-agenter, og innmeldte feil rettes fortløpende. Funnet en feil? Meld fra, så retter vi den. Les mer om hvordan innholdet lages.