洛伦兹力 — CAE术语解说

洛伦兹力是指磁场中流动电流的导体所受的力，用F=J×B表示（电流密度J与磁通密度B的叉积）。它是电动机转矩产生的原理本身，也是电磁场CAE最重要的输出之一。

准确地说，电动机的转矩由两种力产生。一种是绕组中流动的电流与磁石磁场的相互作用所产生的"洛伦兹力"，另一种是作用在铁心上的"麦克斯韦应力（磁阻力）"。IPM电动机（内置磁石电动机）的磁阻转矩对应于后者。

用有限元法（FEM）求得电流密度和磁通密度的分布，然后计算各单元的J×B。对于电动机分析，需要对转子全体进行积分来求得转矩。在MHD（磁流体力学）中，作用在流体上的洛伦兹力成为纳维-斯托克斯方程中的体积力。

变压器的嗡嗡声和电动机的电磁噪声就是例子。洛伦兹力和麦克斯韦应力周期性地使铁心变形而产生振动，从而产生辐射噪声（噪音）。噪声预测通常采用"电磁力→结构激励力→振动响应→辐射音"的多物理场耦合分析链。

想要记住F=J×B，回忆弗莱明左手法则会有帮助。