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来源：《物理教学探讨》2010年第03期
摘要:阐明磁流体发电机,又叫等离子发电机的原理。它是根据电磁感应原理,用导电流体,例如气体或液体,与磁场相对运动而发电的一种设备。磁流体发电时,将带电的流体(离子气体或液体)以极高的速度喷射到磁场中去,利用磁场对带电的流体产生的作用,从而发出电来。 关键词:磁流体发电机;电场力;洛伦兹力;电动势;压强差;最大电流;功率 中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2010)3(S)-0053-2
磁流体发电是一种新型的发电技术,它的非静电力是洛伦兹力。磁流体发电机是将内能直接转化为电能的装置。本文对磁流体发电机的工作原理及其所涉及的一些物理参量进行阐述,与读者一起探讨。
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1 工作原理与示意图
磁流体发电机的示意图如图1,它由燃烧室(O)、发电通道(E)和偏转磁场(B)组成,在很高的温度(大约超过2000℃)下,燃料与氧化剂在燃烧室混合、燃烧后,电离为导电的正负离子(即等离子体),并以几百米每秒的高速奔入磁场,在洛伦兹力的作用下,正、负离子分别向上、下极板偏转,两极板因聚集正、负电荷而产生静电场。这时,等离子体同时受到方向相反的洛伦兹力和电场力的作用。当电场力小于洛伦兹力时,离子继续偏转,两极电势差随之增大;当电场力等于洛伦兹力时,离子匀速穿过磁场,两极电势差达到最大值,即为电源电动势。
2 有关物理量的计算
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李文和案 2.1 电动势
电源最重要的两个参数是电源的电动势和内电阻。现设两极板间距为d,根据两板电势差到达最大时,等离子体所受到的电场力和洛伦兹力相等,即Bqv=Eq,又由U=Ed,可知此时两极板的电势差为U=Bdv,当外电路断路时,电源的路端电压等于电源电动势时,此磁流体发电机的电动势即为E=Bdv。
