חוק לנץ הוא חוק בתורת החשמל (אלקטרומגנטיות). על-מנת להסביר את חוק לנץ יש לדעת תחילה מספר דברים על הקשר בין זרמים חשמליים ובין שדות מגנטיים. את החוק ניסח הפיסיקאי הגרמני היינריך לנץ (Heinrich Friedrich Emil Lenz) בשנת 1834.
היינריך לנץ (ויקיפדיה)
כאשר שדה מגנטי משתנה בזמן הוא גורם לזרם חשמלי. חוק זה נקרא חוק פאראדיי (Faraday) והוא אחד החוקים החשובים בתורת החשמל – מכיוון שהוא מקשר בין תופעה חשמלית ותופעה מגנטית. אם ניקח מגנט ונקרב אותו ללולאת נחושת, לדוגמא, ייווצר זרם בלולאה. זאת מפני שככל שהמגנט קרוב יותר ללולאה השדה חזק יותר, והוא מתחזק עם התקרבות המגנט. הלולאה "מרגישה" את השדה המגנטי המתחזק עם הזמן וזרם חשמלי נוצר בה.
אולם באיזה כיוון יזרום הזרם? הזרם בלולאה יכול לזרום בשני כיוונים שונים. לדוגמא עם או נגד כיוון השעון. חוק לנץ אומר לנו באיזה כיוון יזרום הזרם, אבל לפני שנבין איך הוא אומר זאת צריך עוד משהו קטן.
כאן נכנס לתמונה חוק חשוב נוסף של תורת החשמל, שנקרא חוק אמפר (Ampere). חוק זה אומר שזרם חשמלי גורם לשדה מגנטי – שוב אנו רואים חוק שמקשר בין תופעה חשמלית ותופעה מגנטית. ניזכר מה היה לנו עד עכשיו. קירבנו מגנט ללולאה ויצרנו זרם בלולאה, הזרם בלולאה יוצר שדה מגנטי משלו שמצטרף לשדה המגנטי ה"מקורי" של המגנט.
חוק לנץ אומר שהזרם יזרום כך, שכיוון השדה המגנטי שיוצר הזרם יהיה בכיוון הפוך לכיוון מגמת ההתחזקות של השדה המגנטי המקורי, כלומר שואף להפחית אותו. אם הזרם היה זורם בכיוון השני אזי, תוך כדי היווצרות הזרם, הוא היה יוצר שדה מגנטי שמגביר את השדה המגנטי המקורי, השדה היה מתגבר עוד יותר, בעקבותיו הזרם היה מתגבר עוד יותר וכו' והיינו מקבלים לבסוף זרם "אינסופי", דבר שאינו מתקבל על הדעת.
זה לא אומר שאי אפשר ליצור זרם בלולאה ע"י קירוב המגנט, זה רק אומר שצריך לעבוד יותר קשה.
לכן גם אומרים שחוק לנץ קשור לחוק שימור האנרגיה – הוא "דואג" שלא תופיע אנרגיה יש מאין.
לסיכום, בניסוח יותר "מדעי": חוק לנץ קובע שזרם המושרה במעגל יזרום במגמה כזו שיתנגד לשינוי שיצר אותו מלכתחילה.
מאת: איתי שומרוני
המחלקה לכימיה פיסיקאלית
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
