Legge di Lenz

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La legge di Lenz, formulata dal fisico russo Heinrich Friedrich Emil Lenz nel 1834, è una conseguenza del terzo principio della dinamica (di azione e reazione) e della legge di conservazione dell'energia che determina la direzione della forza elettromotrice risultante dall'induzione elettromagnetica in un circuito elettrico. La legge stabilisce che la variazione temporale del campo magnetico genera una forza elettromotrice che contrasta la variazione.[1]

La legge[modifica | modifica sorgente]

Un circuito percorso da corrente elettrica stazionaria genera un campo magnetico costante, il cui flusso, generalmente non nullo, attraversa l'area abbracciata dal circuito. Se la corrente subisce una variazione, il campo ed il flusso si trasformano di conseguenza. Poiché al campo magnetico è associata un'energia, detta energia magnetica, risulta necessario che tale energia venga trasformata in modo tale da conservare l'energia del campo elettromagnetico totale. La legge di Lenz descrive il fatto che, in seguito alla variazione del campo magnetico, nel circuito si genera un campo elettrico che "si oppone" alla variazione del campo magnetico in modo tale da rispettare la legge di conservazione dell'energia ed il terzo principio della dinamica. Più precisamente, al campo elettrico che si genera nel circuito è associata una corrente elettrica che bilancia la variazione del flusso del campo magnetico concatenato al circuito: se il campo aumenta essa ha verso opposto rispetto alla corrente che aveva generato il campo stazionario iniziale (in termini matematici e = - dφ/dt) mentre se diminuisce ha verso concorde (in accordo con il principio di azione e reazione). L'intensità di tale corrente è data dalla legge di Faraday, il cui segno negativo è in accordo con la legge di Lenz.[2]

Auto-induzione e induzione mutua[modifica | modifica sorgente]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Induttanza e Mutua induzione.

In relazione al fenomeno di autoinduzione, la variazione del flusso di un campo magnetico d \Phi_{B1} induce per la legge di Lenz una corrente i_1, la quale induce un campo magnetico B_2 che si oppone alla variazione iniziale di B_1. La variazione del campo magnetico B_2 genera a sua volta nel circuito una corrente i_2 che si oppone a i_1, e la loro somma tende ad annullarsi. Nel caso di mutua induzione, se un campo magnetico associato alla corrente i_1 induce una corrente i_2 allora la direzione di i_2 è opposta a quella di i_1, e se le correnti compiono due percorsi chiusi l_{i1} e l_{i2} rispettivamente allora i_1 e i_2 ruotano in versi opposti, e si respingono.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Britannica Online Encyclopædia - Lenz's law. URL consultato il 20 luglio 2012.
  2. ^ Mazzoldi, Nigro, Voci, op. cit., pag. 321

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

  • Paolo Mazzoldi, Massimo Nigro; Cesare Voci, Fisica - Volume II, 2ª ed., EdiSES, p. 792. ISBN 88-7959-152-5.

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