Если кусок металла длиной движется со скоростью в области, где есть однородное магнитное поле перпендикулярно ему, на его выводах будет разность потенциалов, равная которая известна как движущая ЭДС . Это можно показать и понять с точки зрения магнитных и электрических сил, действующих на свободные заряды в металле.
Как можно рассчитать такую ЭДС по закону Фарадея, ?
(где магнитный поток )
(Если не меняется, то изменение магнитного потока должно происходить за счет изменения площади, но площади чего? Каковы границы этой области?)
Общий закон ЭДС Фарадея, сформулированный с помощью магнитного потока, предназначен в основном для замкнутых цепей из тонкой проволоки, которым можно без проблем задать площадь.
Для других ситуаций магнитный поток может не иметь смысла. Движущийся кусок металла по-прежнему подвержен магнитной электродвижущей силе, но ее необходимо рассчитать для любой точки металла как
Я думаю, что ваш вопрос отвечает сам за себя, действительно площадь чего? Закон Фарадея относится к замкнутой проволочной петле, поэтому закон Фарадея не подходит, и нам следует искать альтернативу, как вы сделали, рассмотрев силу Лоренца. Если бы металл был замкнутой петлей окружности тогда закон Фарадея был бы справедлив. Силы, действующие на электроны сверху и снизу, будут действовать в одном и том же направлении, но в противоположных ориентациях вокруг петли, и, следовательно, вокруг петли не будет ЭДС. Кроме того, сила на протонах будет противодействовать силе на электронах и, следовательно, не будет общей силы на петле, поэтому мы заключаем, что закон Фарадея, говорящий об отсутствии чистой ЭДС, верен.
Ян Лалински
Стив Бирнс
Павел