Lenzsche Regel
Die Lenzsche Regel (benannt nach Heinrich Friedrich Emil Lenz), besagt folgendes:
Eine, im Magnetfeld bewegte, geschlossene Leiterschleife, erzeugt durch Induktion elektrische Spannung und damit zugleich elektrischen Strom. Dieser fließt immer in die Richtung des Spannungsvektors und erzeugt naturgemäß sein eigenes konzentrisches Magnetfeld im Uhrzeigersinn, in Fließrichtung gesehen, welches mit dem ursächlichen Magnetfeld (statisches Magnetfeld) in Wechselwirkung tritt (Addition der Magnetfeldlinien), so, daß daraus eine Abstoßungskraft(analog zweier gleicher Magnetpole) resultiert, die die Bewegung des Leiters zu verhindern sucht.
Beim Generator stellt sich dieses Phänomen so dar, daß, um Energie zu erzeugen, gerade diese Abstoßungskraft durch das Drehmoment der Antriebsmaschine überwunden und mit erforderlicher Drehzahl ständig gegen diese Kraft gearbeitet werden muß.
Bei gleichem Magnetfeld und gleicher Stromrichtung wie vorhin wird der Leiter ebenfalls in gleicher Richtung abgestoßen. Der Elektromotor läuft in Richtung der Abstoßkraft, er gibt mechanische Energie ab, wenn er mit elektrischer Energie gespeist wird.
Logisch ersichtlich ist das aus dem Energieerhaltungssatz (irgendwo muss der Strom ja herkommen). Eben aus der Leistung einer Antriebsmaschine.
Anschaulich wird es, wenn man einen Metallring (seitlich) auf einen Stabmagneten fallen lässt (so, dass der Stabmagnet durch den Ring ragt): sein Fall wird durch das entgegengesetzte Magnetfeld (abhängig von der Stärke des Magneten) mehr oder weniger deutlich abgebremst, im Ring fließt dabei kurzgeschlossener Strom, der mit seinem Magnetfeld der Ursache(Fallbewegung = mechanische Energie m.g.H bzw. m.v^2/2) deutlich entgegengerichtet ist, ihn abbremst bis die Fallarbeit oder kinematische Energie im Ring zu Wärme abgebaut ist.
Anwendung:
- in klassischen, mechanischen Stromzählern
- Die Wirbelstrombremse ist eine direkte Anwendung dieses Verhaltens. In einer drehenden Scheibe wird ein Kreisstrom induziert, die aus den zwei Magnetfeldern resultierende Lorentzkraft ist dann die Bremswirkung.