Wie spart das Lenzsche Gesetz in diesem Fall Energie?

Ein Magnet fällt wie gezeigt in die Spule. Der Strom in der Spule erzeugt einen Magneten wie gezeigt (durch die Regel des rechten Griffs). Wenn nun der Magnet auf die Spule zufällt, nimmt die magnetische Feldstärke in Abwärtsrichtung zu. Die induzierte EMK ist so, dass sie dieser Änderung entgegenwirkt, und so verringert die induzierte EMK den Strom in der Schaltung, wodurch die magnetische Feldstärke abnimmt, um dem Anstieg des Magneten entgegenzuwirken. Wenn nun die Leistung im Stromkreis abnimmt, muss etwas anderes diese Energie gewinnen. Aber auch die magnetische Anziehungskraft zwischen dem sich nähernden Pol und dem Pol aufgrund des Stroms hat abgenommen, wo ist also diese Energie geblieben?

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Antworten (2)

Ich denke, Ihr Argument ist bis zu dem Satz in Ordnung: "Wenn jetzt die Leistung im Stromkreis abnimmt, muss etwas anderes diese Energie gewinnen." Durch den sich nähernden Magneten wird im Stromkreis eine Gegen-EMK induziert, die tatsächlich den Strom und die Leistung verringert , dh die Rate, mit der die Batterie Energie liefert. Nur weil die Energie nicht so schnell von der Batterie übertragen wird, heißt das nicht, dass Energie woanders hingeht!

Ich verstehe nicht ... Wenn die Energie in der Schaltung geringer ist als sie sein sollte, sollte die Energie von etwas anderem höher sein als sie durch Energieeinsparung sein sollte
Was können Sie mit "der Energie des Stromkreises" sagen? Dies ist nicht nur ein Nitpick. In einem Stromkreis wird Energie übertragen, in diesem Fall von der Batterie auf – im eingeschwungenen Zustand – zufällige Energie im Draht der Spule. Wenn der Strom aufgrund der durch die Annäherung des Magneten induzierten entgegengesetzten EMK reduziert wird, liefert die Batterie Energie mit einer geringeren Rate (in Bezug auf die Zeit). Es geht nicht darum, dass Energie woanders hingeht. Wenn ich das sagen darf, ich denke, es wäre hilfreich, wenn Sie sich über Energieeinsparung in einer Quelle informieren, die mehrere Beispiele diskutiert .
Aber wenn wir nur eine Spule wie gezeigt hätten (keine Batterie), dann würde der induzierte Strom ein Magnetfeld erzeugen, das den ankommenden Magneten abstoßen würde. Gegen diese magnetische Kraft müsste etwas Arbeit geleistet werden, und diese Arbeit würde sich in Form der Energie des Stromkreises manifestieren. Warum können wir auf diesen Fall nicht ein ähnliches Argument anwenden?
Im Fall ohne Batterie wird Arbeit von der Agentur geleistet, die den Magneten drückt, und diese Arbeit liefert aufgrund des induzierten Stroms indirekt zufällige Energie an die Drähte des Stromkreises. Im zweiten Fall verrichtet die Spule Arbeit am Magneten, die entweder KE gibt oder am Halter des Magneten arbeitet! Die vom Magneten in der Spule induzierte EMK neigt dazu, den Südpol (und damit auch den Nordpol) der Spule zu schwächen, indem sie eine Gegen-EMK induziert und somit den Strom reduziert. Daher wird die Energieübertragungsrate von der Batterie verringert. Es sei denn, ich liege falsch!
Okay, die „Energie“ der Schaltung bleibt also unverändert, aber es ist die Rate, die abnimmt. Wie Sie jedoch sagten, macht die EMK den Nord- und Südpol schwächer, sodass die von ihnen ausgeübte magnetische Anziehungskraft abnimmt, sodass auch die von dieser Kraft geleistete Arbeit abnimmt. Manifestiert sich diese „verlorene“ Energie nicht an anderer Stelle?
Wie ich bereits angedeutet habe, denke ich, dass Sie einige seltsame Vorstellungen von Energie haben. Wie Sie sagen, wird die von der Magnetkraft geleistete Arbeit geringer sein (für eine bestimmte Entfernung), aber das bedeutet nicht, dass die „fehlende“ Arbeit woanders hingegangen ist – nur, dass ein Teil der Arbeit nie stattfindet!
Könntest du das bitte anhand einiger Gleichungen erklären? Wenn diese Arbeit nie stattfindet, ist diese Energie dann immer noch im Besitz des Magnetfelds?

Der fallende Magnet hat ein elektromagnetisches elektrisches Feld (Kraftlinien bilden Schleifen), das so ausgerichtet ist, dass es den vorhandenen elektrischen Strom verringert. Die induzierte EMK aufgrund dieser Stromabnahme wird dieser Abnahme tatsächlich entgegenwirken, aber sie kann sie nicht stoppen oder leugnen; Die entgegengesetzte EMK kann nur auftreten, wenn der Strom weiter abnimmt. Das heißt, wenn der Magnet nahe genug kommt, nimmt der Strom tatsächlich ab.

Infolgedessen wird die Batterie weniger Ladungen schieben und weniger Energie pro Zeiteinheit in den Stromkreis einspeisen (die zuvor in Wärme umgewandelt wurde). Die Energie, die bereits im Magnetfeld war, geht nicht verloren, sie verteilt sich nur im Raum und ein Teil davon kann als Erhöhung der kinetischen Energie des Magneten enden.