La loi de Lenz stipule que lors de la génération d'une force électromotrice (fem) causée par une variation du flux magnétique selon la loi de Faraday, la polarité fem induite génère un courant magnétique qui s'oppose à la variation qu'elle produit.
Cette loi est basée sur la loi d'induction électromagnétique de Faraday (ou loi de Lenz-Faraday)qui stipule que lorsqu'un champ magnétique variable est connecté à une bobine, une force électromotrice (tension induite) y est induite. En d'autres termes : l'amplitude de la force électromotrice induite dans le circuit est proportionnelle à la variation du champ magnétique.
La loi est une conséquence du principe de conservation de l'énergie (l'énergie ne peut pas être créée ou détruite) et de la troisième loi de Newton (il y a toujours une réaction égale et opposée à chaque action).
Le courant induit est tel qu'il s'oppose à la variation du flux inducteur.
La loi de Lenz doit son nom aux travaux de Heinrich Lenz qui donne naissance à la loi en 1834.
La formule de la loi de Lenz
Le flux généré par un champ magnétique uniforme lors du passage dans un circuit plat peut être calculé avec la formule suivante :
= B · S · cos (α)
où
est le flux magnétique exprimé en Wb.
B est l'induction magnétique exprimée en T.
S est la surface plane du conducteur.
est l'angle formé par la direction du champ et la surface du conducteur.
Les applications de la loi de Lenz
Cette loi indique que la variation du flux et la tension induite ont des signes opposés.
Générateurs et moteurs électriques : Lorsqu'un courant est induit dans un générateur électrique, le sens de ce courant induit est tel qu'il s'oppose et fait tourner le générateur. Dans le cas des moteurs électriques, la même chose se produit mais en sens inverse.
Dans les plaques à induction et les freins électromagnétiques.
Pour comprendre le concept de stockage d'énergie magnétique dans un inducteur : lors de la connexion d'une force électromotrice à travers une bobine, elle fait circuler un courant électrique à travers elle et une force électromotrice arrière apparaît qui s'oppose à la cause qui la produit. La source externe doit faire un travail pour surmonter les éléments qui s'opposent à la variation du flux.
