電磁感應與交流電

冷次定律

/ LENZ /

當感應使電流出現時,這股電流往哪個方向流?冷次定律用一句話回答:感應電流的流向,總是要「反抗」產生它的那個變化。大自然會推回來,有點像一群人抗拒被推擠。它告訴你每一個感應電流的方向。

精確地說,感應電流會朝著某個方向流動,使它自己產生的磁場去對抗磁通量的變化。如果穿過線圈的磁通量正在增加,感應電流就建立一個反抗這個增加的磁場;如果磁通量正在減少,感應電流就試著把它撐住。這種反抗,正是法拉第定律 EMF = - dPhi/dt 裡那個負號所表達的。追根究柢,冷次定律其實就是能量守恆:如果感應電流反而去幫忙那個變化,你就會憑空得到能量。

它解釋了為什麼把磁鐵丟進銅管會像慢動作般緩緩落下(感應出的渦電流在反抗它)、磁力煞車如何運作,以及為什麼轉動發電機要費力。要小心一個常見的誤解:感應電流反抗的是磁通量的「變化」,而不是磁場本身——如果磁通量正在下降,感應電流其實會試著把磁場維持住。

把磁鐵的 N 極朝線圈推過去,線圈靠近的那一面就變成 N 極來排斥它,所以你必須頂著一股力去推。把磁鐵抽離,那一面又變成 S 極來吸引它——同樣是在反抗你的運動。

不論你把磁鐵往哪個方向移動,線圈總是在反抗它的運動。

常見誤解:以為感應電流反抗的是磁場。其實它反抗的是磁通量的「變化」——如果磁通量正在下降,感應電流反而是在維持磁場,而不是抵消它。

又稱
law of opposition楞次定律