تطبيقات على قانون لينز

قانون لينز

يعتبر قانون لينز امتداداً لقانون الحفاظ على الطاقة إلى القوى غير الحفاظية في الحث الكهرومغناطيسي، والذي وضعه العالم الألماني هاينريش لينز لوصف اتجاه انسياب التيار الكهربائي المتولد في حلقة من سلك معين عندما يمر مجال مغناطيسي خارجي عبرها، أي أنّه يحدد اتجاه قوة الدفع الكهربائية والتيار الناتج بفعل الحث الكهرومغناطيسي من خلال تحديد الإشارة سواء كانت موجبة أم سالبة.

ينص القانون على أنَّ تغير التدفق المغناطيسي داخل الموصل الكهربائي ينتج جهد محث حتى يولد التيار الناتج من خلاله حقلاً مغناطيسياً يتوجه بشكل مضاد لتغيير التدفق المغناطيسي المُسبب له، أي أنَّ قوة الدفع الكهربائي والتدفق المغناطيسي لهما إشارات متعاكسة، ومن أجل التعرف على أهم تطبيقات قانون لينز إليكم هذا المقال الذي سنتحدث فيه عنه بالتفصيل.

تطبيقات على قانون لينز

جهاز المولد الكهربائي

المولد الكهربائي هو جهاز ميكانيكي يحول الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية بمجرد وجود مجال مغناطيسي، ويعمل على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي الذي هو أساس توليد التيار الحثي حيث يؤدي تدوير ملف ضمن مجال مغناطيسي لمغناطيس قوي إلى توليد تيار كهربائي في الملف، وتتعدد مصادره فمنها ما هو محرك متردد، ومنها التوربينات التي تعتمد على المحركات البخارية في عملها، أو من خلال تساقط المياه في التوربينات التي تعرف بالطاقة المائية أو بمحركات الاحتراق الداخلية، أو توربينات الرياح أو أي مصدر من مصادر الطاقة الميكانيكية.

جهاز الكشف عن المعادن

يتكون الجهاز من ملف من الأسلاك النحاسية المعزولة والمتصلة بدائرة إلكترونية تصدر نغمة معينة يتم سماعها بسماعة يضعها المستخدم على أذنه، وعند وجود أي معدن قريب من الملف الموجود في الجهاز فإن الحثية الخاصة به تتغير مما يؤدي هذا التغير إلى سماع صوت النغمة للتوصل إلى المكان الذي يحتوي على المعدن.

شرح قانون لينز

عند تقريب المغناطيس من الموصل الحلقي فإنّ التيار التأثيري اللحظي العكسي يتولد في الحلقة حتى يتم تحويل الحلقة إلى مغناطيس قطبه الشمالي إلى أسفل، مما يؤدي إلى تنافر القطبين بعضهما وخلق مقاومة حركة لتقريب المغناطيس من الحلقة، ومن السهل علينا ملاحظة هذا الأمر عند سحب المغناطيس بالماوس وتقريبه إلى الحلقة مرة أخرى، مع العلم أنَّه بمجرد إبعاد المغناطيس عن الحلقة سيتولد تيار تأثيري لحظي طردي يحول الحلقة إلى مغناطيس قطبه الجنوبي إلى أسفل حتى تعمل قوة التجاذب بين القطبين المختلفين على مقاومة حركة القطب المؤثر بفعالية وكفاءة.