Hukum Lenz
Hukum Lenz adalah cara umum untuk memahami bagaimana sirkuit elektromagnetik mematuhi hukum ketiga Newton dan kekekalan energi. Hukum Lenz dinamai Emil Lenz, dan dikatakan:
Gaya gerak listrik induksi (ggl) selalu menimbulkan arus yang medan magnetnya berlawanan dengan perubahan fluks magnet asli.
Hukum Lenz ditunjukkan dengan tanda negatif dalam hukum induksi Faraday:
E = - ∂ Φ B ∂ t {\displaystyle {\mathcal {E}}=-{\frac {\partial \Phi _{\mathrm {B}} }}{\partial t}}}} 
,
yang menunjukkan bahwa ggl induksi (ℰ) dan perubahan fluks magnetik (∂ΦB ) memiliki tanda yang berlawanan.
Ggl induksi dan arus induksi yang dihasilkan berlawanan arah jarum jam ketika B diarahkan keluar dari halaman dan area sirkuit menurun. Fluks melalui sirkuit ini menurun ke arah luar. Sekarang arus induksi I menghasilkan medan magnetnya sendiri, dan kita dapat menggunakan aturan pegangan tangan kanan untuk menghitung arah medan ini. Hasilnya adalah bahwa medan magnet akibat arus induksi juga diarahkan ke luar dalam rangkaian. Seolah-olah alam, melalui medan yang diinduksi ini, mencoba mengimbangi pengurangan fluks karena medan yang diterapkan B. Ini ternyata secara eksperimental menjadi aturan umum, sehingga kita dapat mengatakan bahwa
Arah ggl yang diinduksi selalu sedemikian rupa sehingga menghasilkan oposisi terhadap perubahan yang memproduksinya.
Itulah hukum Lenz.
Sebagai contoh lain dari penerapan hukum Lenz, pertimbangkan kumparan kawat yang tiba-tiba dihubungkan dengan baterai. Misalkan baterai memulai arus yang mengalir searah jarum jam, seperti yang dilihat oleh pengamat. Arus ini akan menimbulkan medan magnet yang garis-garisnya akan melingkari kumparan dan melingkar kembali di luarnya. Dengan demikian, karena arus akibat baterai menumpuk, ada fluks magnet yang berubah melalui kumparan dan ini harus menghasilkan ggl induksi dalam kumparan. Bagaimana arah ggl induksi ini? Hukum Lenz segera memberi tahu kita bahwa itu harus berlawanan arah jarum jam, sehingga menentang penumpukan arus. Demikian pula, ketika arus dalam suatu rangkaian terputus, ggl yang diinduksi berusaha untuk menjaga arus agar tidak mati, dan ini menjelaskan percikan yang diamati ketika sakelar dibuka perlahan. Ggl yang diinduksi dalam rangkaian yang arusnya berubah disebut ggl balik, karena selalu menentang perubahan arus. Ini muncul dari perubahan medan magnet saat ini sendiri, efek yang disebut sebagai induktansi diri.
Seandainya hukum Lenz tidak benar, peningkatan arus dalam kumparan akan menghasilkan ggl yang membantu baterai yang diterapkan, sehingga meningkatkan arus lebih lanjut, menginduksi lebih banyak ggl dan peningkatan lebih lanjut dalam arus, ad infinitum. Ini akan menjadi situasi yang tidak stabil dan di mana prinsip kekekalan energi akan tidak dipatuhi.
Penalaran semacam ini dapat diperluas ke situasi lain di mana sistem dalam kesetimbangan dipindahkan dan prinsip yang didapat adalah sebagai berikut.
Ketika suatu sistem dalam kesetimbangan terganggu, kesetimbangan akan bergeser ke arah yang cenderung membatalkan efek gangguan.
Generalisasi hukum Lenz ini disebut prinsip Le Chatelier.
Lenzs-hukum-induktor
Pertanyaan dan Jawaban
T: Apa yang dimaksud dengan hukum Lenz?
J: Menurut hukum Lenz, gaya gerak listrik (ggl) yang diinduksi selalu menghasilkan arus yang medan magnetnya berlawanan dengan perubahan fluks magnetik awal.
T: Bagaimana hukum Lenz muncul dalam hukum induksi Faraday?
J: Dalam hukum induksi Faraday, hukum Lenz diwakili oleh tanda negatif, yang mengindikasikan bahwa ggl yang diinduksi dan perubahan fluks magnetik berlawanan.
T: Ke arah manakah arus induksi mengalir apabila B' diarahkan dari samping ke arah luar dan luas permukaan rangkaian berkurang?
A: Arus yang diinduksi bergerak berlawanan arah jarum jam saat B' bergerak dari sisi ke sisi luar dan area rangkaian berkurang.
T: Apa yang alam coba lakukan dengan medan induksi ini?
J: Alam mencoba mengimbangi penurunan fluks yang disebabkan oleh medan yang diterapkan, dengan menciptakan medan magnet ke luar dalam rangkaian yang disebabkan oleh arus induksi.
T: Apa yang terjadi apabila baterai tiba-tiba terhubung ke koil konduksi?
J: Apabila baterai secara tiba-tiba dihubungkan ke kumparan kawat, maka akan memicu arus yang, dari sudut pandang pengamat, berjalan searah jarum jam. Hal ini menghasilkan ggl induksi, yang menurut hukum Lenz, berlawanan arah jarum jam dan menahan peningkatan arus yang disebabkan oleh kopling.
T: Apa efek induktansi diri pada sirkuit yang arusnya berubah?
J: Induktansi diri menyebabkan peningkatan arus dalam belitan untuk menyebabkan ggl menahan peningkatan ini, sehingga mencegah situasi yang tidak stabil di mana konservasi energi akan dilanggar.
T: Prinsip mana yang dapat diperluas dari hukum Lenz?
J: Hukum Lenz dapat diperluas menjadi prinsip Le Chatelier bahwa ketika kesetimbangan suatu sistem terganggu, kesetimbangan akan bergeser sehingga efek dari gangguan tersebut dihilangkan.
