Als het draadraam naar beneden beweegt:

• Elektronen bewegen naar rechts. Stroom dus naar links.
• Magneetveld wijst naar boven.
• Hoe wijst de lorentzkracht dan (met linkerhandregel of vector uitproduct   )
• Waarop werkt de lorentzkracht (wat gaat bewegen daardoor)?

De inductiespanning  wordt gegeven door   waarbij de fluxverandering B ΔA/dt is (ΔA is de verandering (toename hier) van het draadraamoppervlak waardoor de flux gaat). De fluxverandering hangt dus af van de grootte van de verandering in oppervlak A. Dat betekent de afstand tussen de twee geleiders (vast) en de snelheid waarmee de staaf naar beneden rolt (die zorgt voor toename van het oppervlak)

De lorentzkracht werkt dan volgens de linkerhandregel toch van je af? En de lorentzkracht geldt voor geleden deeltjes binnen een magneet veld in dit geval de elektronen toch? Ik heb alleen geen idee wat er dan zou verschuiven. 
Daarnaast vroeg ik mij nog af of je uiteindelijk hiermee de magnetische flux en de grootte van de lorentzkracht kan berekenen. Of mis je hier gegevens voor?

Lorentzkracht werkt naar achteren inderdaad. Dus elektronen gaan behalve naar beneden in de rollende staaf ook tegen de klok in door het draadraam. Dus de stroom met de klok mee. 

De inductiespanning bepaal je door de fluxverandering. De grootte van de stroomsterkte wordt dan door de verbindende weerstand gegeven, U = IR . Voor deze gegevens heb je niks nodig van de lorentzkracht (al moet die er wel zijn: "iets" moet die inductiespanning geven en "iets" moet daardoor de stroom voortduwen).
De magnetische flux kun je niet berekenen want die verandert steeds. En dat moet ook want zonder fluxverandering geen lorentzkracht (de staaf ligt stil, de ladingen bewegen niet) en geen inductiespanning.
De flux kun je wel berekenen voor een bepaald oppervlak A: die is dan simpelweg Φ = B.A

Ah oké dus als ik de lorentzkracht zou willen berekenen in deze situatie heb ik de magnetische veldsterkte nodig, de stroomsterkte en de lengte van de cilinder die bewogen wordt. Maar moet in dit geval de stroomsterkte gegeven worden of is er een manier hoe je deze zelf kan uitrekenen?
En voor het uitrekenen van de magnetische flux zou er een bepaalde tijd gegeven moeten zijn toch?
En als de Uind uitgerekend zou moeten worden wordt er dan gekeken naar de magnetische flux gedeeld door de tijd van de verschuiving van de cilinder of naar een andere dt?

Dag mirte,
Om zeker te weten of ik de situatie goed snap:
de twee lange draden liggen in een horizontaal vlak;
de magnetische inductie B is verticaal naar boven gericht;
de bewegende staaf is van elektrisch geleidend materiaal, is niet magnetiseerbaar (geen Fe, Ni, Co), is altijd loodrecht op de draden (van boven af gezien) en kan rollen over de twee draden.
Klopt dat?
Je vraagt eerst naar de richting van de lorentzkracht.
Kort en simpel: volgens de wet van Lenz ontstaat er een inductiespanning en (omdat de stroomkring gesloten is) een inductiestroom die de oorzaak van zijn ontstaan tegenwerkt. Dus de lorentzkracht werkt tegen de bewegingsrichting v van de staaf in. Met deze redenering hoef je je geen zorgen te maken over de elektronen of de richting van de elektrische stroom.
Langer, stap voor stap:: de staaf beweegt naar rechts → het oppervlak waar de magnetische inductie B doorheen prikt, wordt groter → de door de stroomkring omvatte flux wordt groter → volgens de wet van Lenz ontstaat er een zodanige inductiespanning dat de inductiestroom een tegenflux maakt, dat wil zeggen met een magnetische inductie verticaal omlaag. Volgens een richtingregel gaat de elektrische stroom in de staaf naar je toe (van rechts achter naar links voor in je tekening). Volgens een andere richtingregel over de gegeven B (omhoog) en de beredeneerde I werkt de lorentzkracht dan horizontaal naar links, tegen v in.
Groet, Jaap

Ik denk het te snappen. Ik heb zelf even twee oefenvragen bedacht, zouden jullie deze kunnen controleren of de berekening juist is. Alvast bedankt voor alles!:)

Dag mirte,
Met de waarden uit je bovenste tekening van 21.54 uur...
De afstand tussen de twee draden is d=0,25 m. De magnetische inductie B (in sommige boeken foutief magnetische veldsterkte genoemd) is 0,15 tesla verticaal omhoog. De staaf rolt met een snelheid v=2 m/s naar rechts. De totale weerstand in de stroomkring is op dit moment R=0,40 Ω. (Later wordt de stroomkring groter en de weerstand ook.)
De inductiespanning is U_ind=ΔΦ/Δt=B·ΔA/Δt=B·d·Δx/Δt=B·d·v met A is het huidige oppervlak waar de magnetische inductie B doorheen prikt en Δx is de verplaatsing van de staaf langs de draden.
Toelichting op ΔA/Δt... In 1 seconde beweegt de staaf Δx=2 m naar rechts en wordt het oppervlak ΔA=d·Δx groter. En Δx/Δt is de snelheid v.
We vinden U_ind=0,15·0,25·2=0,075 volt
I=U_ind/R=0,075/0,40=0,1875 ampère
F_lorentz=B×I×d=0,15·0,1875·0,25=0,007031 N
Belangrijk: de inductiespanning is recht evenredig met het tempo waarin de flux Φ verandert. U_ind hangt niet af van de grootte van de flux, maar van hoe snel de flux verandert.
Groet, Jaap

Dag mirte,
In je oefenvraag 1 schrijf je ΔA=6m. Maar A is een oppervlak in m², foei!
ΔA=6 m² past niet bij v=2 m/s en spoorbreedte d=0,25 m en Δt=3 s.
Met die gegevens rolt de staaf in 3 seconde 6 m verder en is ΔA=0,25·6=1,5 m²
zodat ΔA/Δt=1,5/3=0,5 m²/s
ΔA/Δt bereken je gemakkelijker met ΔA/Δt=d·v=0,25·2=0,5 m²/s
In de onderste drie regels van je oefenvraag 1 moet niet staan Φ maar ΔΦ.
Groet, Jaap

Dag mirte,

Oefenvraag 3: leg uit hoe de lorentzkracht in deze situatie afhangt van de spoorbreedte d tussen de twee draden:
A. F_lorentz is recht evenredig met d
B. F_lorentz is recht evenredig met d+d
C. F_lorentz is recht evenredig met d²
D. F_lorentz is omgekeerd evenredig met d

Oefenvraag 4
Opnieuw is de spoorbreedte d=0,25 m, de weerstand R=0,40 Ω en de snelheid v=2 m/s.
We vergroten de magnetische inductie B zodat de lorentzkracht op de rollende staaf 0,20 N wordt.
Bereken de grootte van B.

Groet, Jaap