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Lexikon Physik

Lenz’sche Regel

Die Lenz’sche Regel ist die von H. F. Emil Lenz 1833 formulierte Aussage, wonach die induzierte Spannung (oder der induzierte Strom, falls der Induktionskreis geschlossen ist) stets so gerichtet ist, dass das von ihr hervorgerufene Magnetfeld der Induktionsursache entgegenwirkt.

Beim Schließen des Schalters S entsteht ein Magnetfeld, dessen Nordpol gemäß den Rechte-Hand-Regeln der Induktionsspule gegenüberliegt. Die Lenz’sche Regel fordert jetzt, dass das Entstehen dieses Nordpols „verhindert“ wird. Daher ist – unabhängig vom Wicklungssinn der Induktionsspule – die induzierte Spannung stets so gerichtet, dass an dem der Feldspule zugewandten Ende der Induktionsspule ein Nordpol entsteht, welcher den entstehenden Nordpol der Feldspule abzustoßen versucht. Der Induktionsstrom fließt also außerhalb der Induktionsspule von Punkt A nach Punkt B.

Lenz’sche Regel - Abbildung 1

Hängt man anstelle der Induktionsspule einen leichten Ring vor die Feldspule, so wird dieser beim Schließen des Schalters S kurzzeitig abgestoßen. Beim Öffnen des Schalters verschwindet der Nordpol der Feldspule; nun versucht die Induktionsspannung dies zu verhindern. Unabhängig vom Wicklungssinn entsteht an dem der Feldspule gegenüberliegenden Ende der Induktionsspule immer ein Südpol, der den verschwindenden Nordpol zu „halten“ versucht: Der Ring wird beim Öffnen des Schalters also angezogen.

Lenz’sche Regel - Abbildung 2

Die Lenz’sche Regel ist ein Spezialfall des Energieerhaltungssatzes. Die Energie zum Aufbau des elektrischen Feldes bzw. des Induktionsstroms wird dem Magnetfeld entzogen, die magnetischen Erscheinungen müssen darum in ihrer Stärke abnehmen. Anders formuliert wird es noch deutlicher: Wenn der Induktionsstrom das ursprüngliche Magnetfeld nicht schwächen, sondern verstärken würde, hätte man ein Perpetuum mobile und nach genügend langer Wartezeit ein unendlich großes Magnetfeld – beides ist physikalisch komplett unmöglich.

 

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