楞次定律

伦茨定律是理解电磁电路如何服从牛顿第三定律和能量守恒的一种常用方法。伦茨定律是以埃米尔-伦茨的名字命名的，它说。

感应电动势（emf）总会产生一个电流，其磁场与原磁通量的变化相反。

伦茨定律在法拉第感应定律中以负号显示。

E = - ∂ Φ B ∂ t {displaystyle {\mathcal {E}}=-{frac {partial \Phi _{mathrm {B}}。}{partial t}}}{partial t}}},

这表明，诱导电磁场(↪Lu_2130↩)和磁通量的变化(∂Φ_B)具有相反的符号。

当B从页面向外引出时，感应电磁场和由此产生的感应电流是逆时针方向的，电路的面积在减小。通过这个电路的磁通量是向外递减的。现在，感应电流I产生了自己的磁场，我们可以利用右手抓规律来计算这个磁场的方向。结果是，在电路内，由于感应电流所产生的磁场也是向外的。这就好比大自然通过这个感应场，试图补偿由于外加场B所造成的磁通量的减少，实验证明这是一个普遍的规律，所以我们可以说
诱导电磁场的方向总是与产生它的变化相反。
这就是伦茨定律。

作为伦茨定律应用的另一个例子，考虑一个突然连接电池的电线线圈。假设从观察者的角度来看，电池开始产生顺时针方向的电流。这个电流将产生一个磁场，其线路将穿过线圈并绕回线圈外。因此，当电池产生的电流增大时，通过线圈的磁通量会发生变化，这必然会在线圈中产生感应电磁场。这个感应电磁场的方向是什么呢？伦茨定律立即告诉我们，它一定是逆时针方向的，这样才能对抗电流的积累。同样地，当电路中的电流被切断时，感应电场会设法使电流不致于消失，这也是开关缓慢打开时观察到的火花的原因。在电流变化的电路中，感应电场被称为背电场，因为它总是反对电流的改变。它产生于电流自身磁场的变化，这种效应被称为自感。

如果伦茨定律不成立，那么线圈中电流的增加将导致对应用的电池有帮助的电磁场，从而进一步增加电流，诱发更多的电磁场，进一步增加电流，无穷无尽。这将是一种不稳定的情况，能量守恒原则将被违背。
这种推理可以扩展到其他情况，在这种情况下，处于平衡状态的系统会发生位移，得出的原则是：

当一个处于平衡状态的系统受到干扰时，平衡状态就会向趋于消除干扰影响的方向移动。
伦茨定律的这一概括被称为勒夏特利尔原则。

问题和答案

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