Definice a vysvětlení Lenzova pravidla
Lenzovo pravidlo umožňuje určit směr indukčního proudu v obvodu. Říká: «směr indukčního proudu je vždy takový, že jeho působení oslabuje účinek příčiny způsobující tento indukční proud».
Pokud se trajektorie pohybující se nabité částice nějakým způsobem změní v důsledku interakce částice s magnetickým polem, pak tyto změny vedou ke vzniku nového magnetického pole, přesně opačného k magnetickému poli, které tyto změny způsobilo.
Například když vezmete malý měděný kroužek zavěšený na niti a pokusíte se do něj zarazit dostatečně silným severním pólem magnet, jakmile se magnet přiblíží ke kroužku, kroužek začne magnet odpuzovat.
Zdá se, že prsten se začne chovat jako magnet, obrácený ke stejnojmennému (v tomto příkladu k severnímu) pólu k magnetu, který je do něj vložen, a snaží se tak takzvaný magnet zeslabit.
A pokud zastavíte magnet v kroužku a začnete z kroužku tlačit, kroužek bude naopak magnet následovat, jako by se projevoval jako stejný magnet, ale nyní - čelem k opačnému pólu než tah - výstupní magnet (pohybujeme severním pólem magnetu - jižní pól vytvořený na prstenci se přitahuje), tentokrát se snažíme zesílit magnetické pole oslabené v důsledku rozpínání magnetu.
Pokud totéž uděláte s otevřeným prstencem, pak prsten nebude reagovat na magnet, ačkoli se v něm bude indukovat EMF, ale protože prsten není uzavřen, nebude zde žádný indukovaný proud a proto jeho směr nepotřebuje být odhodlán.
Co se tady vlastně děje? Zatlačením magnetu do úplného prstence zvýšíme magnetický tok pronikající uzavřenou smyčkou, a proto (od podle Faradayova zákona elektromagnetické indukceEMF generované v prstenci je úměrné rychlosti změny magnetického toku) EMF je generováno v prstenci.
A vytlačením magnetu z prstence také změníme magnetický tok prstencem, jen ho nyní nezvětšíme, ale snížíme a výsledné EMF bude opět úměrné rychlosti změny magnetického toku, ale směřuje opačným směrem. Protože obvod je uzavřený prstenec, EMF samozřejmě generuje uzavřený proud v prstenci. A proud kolem sebe vytváří magnetické pole.
Směr indukčních čar magnetického pole generovaného v proudovém prstenci lze určit gimletovým pravidlem a budou směřovány přesně tak, aby se zabránilo chování indukčních čar zaváděného magnetu: čáry vnější zdroj vstupuje do ringu a z ringu, respektive, linky externího zdroje opouštějí prsten, respektive v prstenu, jdou.
Lenzovo pravidlo v transformátoru
Nyní si připomeňme, jak se v souladu s Lenzovým pravidlem nakládá síťový transformátor… Předpokládejme, že se v primárním vinutí transformátoru zvýší proud, a proto se zvýší magnetické pole v jádře. Zvyšuje se magnetický tok pronikající sekundárním vinutím transformátoru.
Vzhledem k tomu, že sekundární vinutí transformátoru je uzavřeno zátěží, bude v něm generované EMF generovat indukovaný proud, který na sekundárním vinutí vytvoří vlastní magnetické pole. Směr tohoto magnetického pole bude takový, že zeslabí magnetické pole primárního vinutí. To znamená, že se zvýší proud v primárním vinutí (protože zvýšení zátěže v sekundárním vinutí je ekvivalentní poklesu indukčnosti primárního vinutí transformátoru, což znamená snížení impedance síťového transformátoru). A síť začne dělat práci v primárním vinutí transformátoru, jejíž hodnota bude záviset na zatížení sekundárního vinutí.