Ο νόμος του Lenz είναι ένας συνηθισμένος τρόπος για να κατανοήσουμε πώς τα ηλεκτρομαγνητικά κυκλώματα υπακούουν στον τρίτο νόμο του Νεύτωνα και στη διατήρηση της ενέργειας. Ο νόμος του Lenz πήρε το όνομά του από τον Emil Lenz και λέει:
Μια επαγόμενη ηλεκτροκινητήρια δύναμη (emf) δημιουργεί πάντα ένα ρεύμα του οποίου το μαγνητικό πεδίο αντιτίθεται στη μεταβολή της αρχικής μαγνητικής ροής.
Ο νόμος του Lenz εμφανίζεται με το αρνητικό πρόσημο στο νόμο επαγωγής του Faraday:
E = - ∂ Φ B ∂ t {\displaystyle {\mathcal {E}}=-{\frac {\partial \Phi _{\mathrm {B} }}{\partial t}}} ,
το οποίο δείχνει ότι η επαγόμενη ηλεκτρεγερτική τάση (ℰ) και η μεταβολή της μαγνητικής ροής (∂ΦΒ) έχουν αντίθετα πρόσημα.
Η επαγόμενη ηλεκτρεγερτική τάση και το επαγόμενο επαγόμενο ρεύμα είναι αριστερόστροφα όταν το Β κατευθύνεται έξω από τη σελίδα και το εμβαδόν του κυκλώματος μειώνεται. Η ροή μέσω αυτού του κυκλώματος μειώνεται προς τα έξω. Τώρα το επαγόμενο ρεύμα I παράγει το δικό του μαγνητικό πεδίο και μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον κανόνα της δεξιάς λαβής για να υπολογίσουμε την κατεύθυνση αυτού του πεδίου. Το αποτέλεσμα είναι ότι το μαγνητικό πεδίο λόγω του επαγόμενου ρεύματος κατευθύνεται επίσης προς τα έξω μέσα στο κύκλωμα. Είναι σαν να προσπαθεί η φύση, μέσω αυτού του επαγόμενου πεδίου, να αντισταθμίσει τη μείωση της ροής λόγω του εφαρμοζόμενου πεδίου Β. Αυτό αποδεικνύεται πειραματικά ότι είναι ένας γενικός κανόνας, έτσι ώστε να μπορούμε να πούμε ότι
Η κατεύθυνση της επαγόμενης ηλεκτρεγερτικής τάσης είναι πάντοτε τέτοια ώστε να οδηγεί σε αντίθεση με τη μεταβολή που την προκαλεί.
Αυτός είναι ο νόμος του Lenz.
Ως άλλο παράδειγμα εφαρμογής του νόμου του Lenz, θεωρήστε ένα πηνίο σύρματος στο οποίο συνδέεται ξαφνικά μια μπαταρία. Ας υποθέσουμε ότι η μπαταρία ξεκινά ρεύμα που ρέει δεξιόστροφα, όπως το βλέπει ο παρατηρητής. Αυτό το ρεύμα θα δημιουργήσει ένα μαγνητικό πεδίο του οποίου οι γραμμές θα διατρέχουν το πηνίο και θα επιστρέφουν κυκλικά έξω από αυτό. Έτσι, καθώς το ρεύμα που οφείλεται στην μπαταρία αυξάνεται, υπάρχει μεταβαλλόμενη μαγνητική ροή μέσω του πηνίου και αυτό πρέπει να έχει ως αποτέλεσμα μια επαγόμενη ηλεκτρεγερτική τάση στο πηνίο. Ποια είναι η κατεύθυνση αυτής της επαγόμενης ηλεκτρεγερτικής τάσης; Ο νόμος του Lenz μας λέει αμέσως ότι πρέπει να είναι αριστερόστροφη, ώστε να αντιτίθεται στη δημιουργία του ρεύματος. Ομοίως, όταν το ρεύμα σε ένα κύκλωμα διακόπτεται, η επαγόμενη ηλεκτρεγερτική τάση προσπαθεί να εμποδίσει το ρεύμα να σβήσει, και αυτό εξηγεί τον σπινθήρα που παρατηρείται όταν οι διακόπτες ανοίγουν αργά. Η επαγόμενη ηλεκτρεγερτική τάση σε ένα κύκλωμα του οποίου το ρεύμα μεταβάλλεται ονομάζεται αντίρροπη ηλεκτρεγερτική τάση, δεδομένου ότι αντιτίθεται πάντοτε στη μεταβολή του ρεύματος. Προκύπτει από τη μεταβολή του ίδιου του μαγνητικού πεδίου του ρεύματος, ένα φαινόμενο που αναφέρεται ως αυτεπαγωγή.
Αν ο νόμος του Lenz δεν ίσχυε, μια αύξηση του ρεύματος σε ένα πηνίο θα είχε ως αποτέλεσμα μια ηλεκτρεγερτική τάση που θα βοηθούσε την εφαρμοζόμενη μπαταρία, αυξάνοντας έτσι περαιτέρω το ρεύμα, προκαλώντας περισσότερη ηλεκτρεγερτική τάση και περαιτέρω αύξηση του ρεύματος, μέχρι το τέλος. Αυτή θα ήταν μια ασταθής κατάσταση και μια κατάσταση στην οποία η αρχή της διατήρησης της ενέργειας θα παραβιαζόταν.
Αυτού του είδους η συλλογιστική μπορεί να επεκταθεί και σε άλλες καταστάσεις στις οποίες ένα σύστημα που βρίσκεται σε ισορροπία μετατοπίζεται και η αρχή στην οποία καταλήγουμε είναι η ακόλουθη.
Όταν ένα σύστημα που βρίσκεται σε ισορροπία διαταράσσεται, η ισορροπία μετατοπίζεται προς την κατεύθυνση που τείνει να αναιρέσει τα αποτελέσματα της διαταραχής.
Αυτή η γενίκευση του νόμου του Lenz ονομάζεται αρχή του Le Chatelier.

