Hat die magnetische Kraft etwas mit induzierter EMF im Faradayschen Gesetz zu tun?

Es gibt zwei Arten der em-Induktion, auf die Sie die Gleichung anwenden können

$$\mathscr E =- \frac{d\Phi}{dt}.$$

(1) Bei der ersten Art verleiht die Bewegung eines Leiters den Ladungsträgern im Leiter eine Geschwindigkeitskomponente im rechten Winkel zum Leiter, und in einem geeignet gerichteten Magnetfeld gibt es eine magnetische Lorentzkraft parallel zum Leiter, die wird zu einer EMK führen. Insbesondere in einem Leiterelement mit gerichteter Länge$d\vec l$, wird es eine 'motionale' EMK geben, die von gegeben wird

$$d\mathscr E =- (\vec v \times \vec B).d\vec l.$$ Sie können zeigen, dass die EMK, integriert um einen geschlossenen Stromkreis, gleich der Änderungsrate des Flusses ist, der mit dem Stromkreis verbunden ist, wie in der ersten obigen Gleichung angegeben.

(2) Ein sich änderndes Magnetfeld an einem Punkt ist durch die Faraday=Maxwell-Gleichung mit der Kräuselung des elektrischen Felds an diesem Punkt verbunden:

$$\nabla \times \vec E =-\frac {d \vec B}{dt}.$$ Dies integriert sich über einen stationären geschlossenen Regelkreis, um zu geben $$\mathscr E =- \frac{\partial\Phi}{\partial t}.$$ Hier ist der Stromkreis stationär und die EMK ist nicht auf den magnetischen Teil der Lorentzkraft zurückzuführen.

Um nun Ihre spezifische Frage zu beantworten: "Hat diese magnetische Kraft etwas damit zu tun, warum es induzierte EMF gibt?" Es ist eng mit der Bewegungs-EMK verwandt (das ist die erste Art der EM-Induktion oben). Aber Flemings LH-Regel gilt für die magnetische ( motorische ) Kraft auf einen Leiter im rechten Winkel zum Leiter. Diese ist proportional zur Geschwindigkeitskomponente der Ladungsträger parallel zum Leiter (und damit zum Strom). Die induzierte EMK ist proportional zur Geschwindigkeitskomponente der Träger im rechten Winkel zum Leiter, weshalb sich der Leiter bewegen muss, damit eine induzierte EMK entsteht. Sowohl der Motoreffekt als auch die Bewegungs-EMK sind Manifestationen der magnetischen Lorentzkraft auf bewegte Ladungsträger:

$$\vec F =q \vec v \times \vec B.$$ Angenommen, die EMK wird in einem Stab induziert, der in y-Richtung liegt und in x-Richtung bewegt wird. In z-Richtung liegt ein Magnetfeld der Stärke B vor. Dann ist die Geschwindigkeit der Ladungsträger im Draht$v_x\vec i+v_y\vec j$in welchem$v_y$ist proportional zum Strom in der Leitung. So $$\vec F=q(v_x\vec i+v_y\vec j)\times B\vec k=-qv_xB\vec j+qv_yB\vec i$$ So $$F_y=-qv_xB\ \ \ \ \ \ \text{and}\ \ \ \ \ \ \ F_x=qv_yB$$ $F_x$ist für die Motorwirkungskraft auf den Draht verantwortlich.$F_y$ist für die im Draht induzierte EMK verantwortlich, da$\mathscr E =\frac 1q F_y dl= v_xB\ dl$.