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磁流体发电机,又叫等离子发电机,是根据霍尔效应,用导电流体,例如空气或液体,与磁场相对运动而发电的一种设备。
磁流体发电,是将带电的流体(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。
原理:磁流体发电中的带电流体,它们是通过加热燃料、惰性气体、碱金属蒸气而得到的。在几千摄氏度的高温下,这些物质中的原子和电子的运动都很剧烈,有些电子甚至可以脱离原子核的束缚,发生电离,结果,这些物质变成自由电子、失去电子的离子以及原子核的混合物,这就是等离子体,等离子体整体不显电性。将等离子体以超音速的速度喷射到一个加有强磁场的管道里面,等离子体中带有正、负电荷的高速粒子,在磁场中受到洛伦兹力的作用,分别向两极板偏移,于是正负电荷累积在两极板上并在两极之间产生电压,用导线将电压接入电路中就可以使用了。
磁流体发电它的原理是什么?
磁流体发电是一种用热能直接发电的发电方式。它的基本原理,是使高温导电流体高速通过磁场,切割磁力线,于是出现电磁感应现象而使得导体中出现感应电动势。当在闭合回路中接有负载时,就会有电流输出。磁流体发电不像传统的火力发电那样,要先将热能转换成机械能,然后再将机械能转换成电能。而是直接将热能转换为电能。在磁流体发电装置中,找不到高速旋转的机械部件。当导电流体高速通过磁场时,流体中的带电质点便受到电磁力的作用,正、负电荷便分别朝着与流体运动方向及磁力线方向相互垂直的两侧偏转。在此两侧分别安置着电极,并且它们都与负载相连,这时导电流体中自由电子的定向运动,就形成了电流。高速通过磁场的导电流体可以是气体(如燃气或惰性气体)。常温下的气体通常是不是导电的,必须将气体的温度提高到6000℃以上,才能使气体电离而形成导电的等离子体。所谓等离子体,就是由热电离而产生的电离气体。气体的导电性能是与由气体电离而产生的自由电子数量直接相关的。在高温条件下,气体的分子或原子最外层的电子由于热激发而脱离分子或原子,分离成自由电子和正离子。自由电子的数量越多,则气体的导电性能越好。用一般的燃烧使气体达到这样高的温度十分难,并且现有的电极材料和绝缘材料也难以承受这么高的温度。所以,通常是在温度不超过3000℃的燃气或氩、氦等惰性气体中,掺入少量的电离电位较低的碱金属元素(如铯、铷、镓、钾、钠等)作为添加剂。这些元素的原子在不超过3000℃的较高温度下就能产生电离,使气体达到磁流体发电所需的电导率。磁流体发电机由三个主要部件组成:一是高温导电流体发生器,在以燃气为高温导电流体的磁流体发电机中,高温导电流体发生器就是燃烧室;二是发电和电能输出部分,即发电通道;三是产生磁场的磁体。磁流体发电机也许多优点:结构紧凑,体积小,发电启停迅速,对环境的污染小等等。可作为短时间大功率特种电源,用于国防、高科技研究、地质勘探和地震预报等领域。目前世界上研制成功的磁流体发电试验机组的热效率虽然只有6%~15%,但它可作为前置级而与现有蒸汽发电厂组成磁流体-蒸汽联合循环发电站,这样就从理论上使热效率提高到50%以上。随着核电的发展,还可以利用核反应堆产生的热能来实现原子能-磁流体发电,以提高核电站的发电效率。很多国家都十分重视磁流体发电的开发和研究。前苏联利用天然气作为燃料,于20世纪70年代建造了第一座工业性磁流体-蒸汽试验电站,最高输出功率达2万千瓦;80年又建成了总输出功率为58.2万千瓦的天然气磁流体-蒸汽联合循环示范商业电站。美国从1959年开始,就大力开发磁流体发电。日本、澳大利亚和印度等国也在磁流体发电的研究方面也有了长足的发展。我国的这项研究起步较早,在20世纪60年代初就开始燃煤磁流体发电的研究。从1987年开始,磁流体发电正式列入国家“863”高技术研究发展计划,由中国科学院电工研究所、电子工业部上海成套研究所、东南大学热能研究所等有关单位分工合作,对燃煤燃烧室、发电通道、超导磁体、逆变器、特种锅炉、添加剂回收与再生、中试电站的系统分析与概念设计以及电极与绝缘材料进行研究,并已取得了较大进展。中科院电工所2号磁流体发电试验机组的发电功率达到了世界先进水平。磁流体发电是建立在高技术基础之上的一项综合性技术,对于这项新技术的研究和实施,必须以强大的工业生产和先进的工艺技术为基础。才能克服在其技术上的种种困难,使它能进行实际应用。相信不久的将来,磁流体发电的普遍开发利用能给人们的生活带来很大的改善。2023-08-11 01:50:421
说明磁流体发电机的工作原理.
磁流体发电机是根据霍尔效应,用导电流体,例如空气或液体,与磁场相对运动而发电的一种设备。 磁流体发电中的带电流体,它们是通过加热燃料、惰性气体、碱金属蒸气而得到的。在几千摄氏度的高温下,这些物质中的原子和电子的运动都很剧烈,有些电子甚至可以脱离原子核的束缚,发生电离,结果,这些物质变成自由电子、失去电子的离子以及原子核的混合物,这就是等离子体,等离子体整体不显电性。将等离子体以超音速的速度喷射到一个加有强磁场的管道里面,等离子体中带有正、负电荷的高速粒子,在磁场中受到洛伦兹力的作用,分别向两极板偏移,于是正负电荷累积在两极板上并在两极之间产生电压,用导线将电压接入电路中就可以使用了。2023-08-11 01:50:501
磁流体发电机工作原理
磁流体发电机,又叫等离子发电机,是根据电磁感应原理,用导电流体,例如空气或液体,与磁场相对运动而发电的一种设备。最简单的开式磁流体发电机由燃烧室、发电通道和磁体组成。工作过程是在化石燃料燃烧后产生的高温气体中,加入易电离的钾盐或钠盐,使起部分电离后,经喷管加速产生高达摄氏3000度、速度达到1000米/秒的高温高速导电气体,最后产生电流。2023-08-11 01:50:591
磁流体发电的发电原理是什么?
在磁流体发电中首先必须获得带电流体,最简单的办法就是通过燃煤加热,使气体在高温下电离,即气体粒子处于不断热运动中,相互间频繁发生碰撞,使得粒子的外层电子脱离原子核的束缚,成为自由电子。但要使气体电离,温度至少要在8000℃以上,煤炭燃烧很难达到这么高的温度。后来人们利用非平衡电离原理,在氦、氩等惰性气体中加入钾、铯等碱金属化合物来提高电离度,因为碱金属的电位较低,容易电离,在2000℃的温度下便可以获得较高电导率的部分电离气体。这些惰性气体称为工质,加入到气体中的碱金属化合物称为电离种子或添加剂,它们在燃烧过程中被投入,在燃气排入大气之前被回收,经化学处理后可重新使用。磁流发电机由燃烧室、发电通道和磁体组成。燃烧室产生高温的带电流体,然后经喷管加速,使带电流体以1000m/s的速度穿越置于强磁场中的发电通道,作切割磁力线的运动,感生出电流,再由镶在通道两侧壁上的电极引出直流电流。用以产生磁场的磁体最好采用高温超导体,这样几乎不需要消耗励磁功率,使磁流体发电更有效率。如果加快带电流体的喷射速度,增加磁场强度,再配上快速启动装置,就能提高发电机的功率。2023-08-11 01:51:091
(物理)磁流体发电机的原理?
不是很懂你的问题,不过我觉得它的电动势是有限的,因为接了外电会导致电子转移,所以电动势会减小,而洛伦兹力会导致离子移动,上限是Bdv,所以电动势不会无限大2023-08-11 01:51:192
磁流体发电机工作原理
在高温状态下,气体会发生电离,原子的外层电子会从原子上剥离,形成带正电的原子与电子的混合体,称为等离子体,当等离子体在磁场中运动时,由于洛伦茨力的作用,带电粒子就会发生偏转而发生分离,带正电的粒子和带负电的粒子就会分别偏向磁场的两端,在图中就是分别偏向了c,d两极,这样就在c,d两极出现了电位差,就产生的电压,这就是磁流体发电的原理。图中,a线圈画错了。2023-08-11 01:51:292
磁流体发电机的工作原理是什么?
磁流体发电机是一项新兴技术,它可以直接把物体内能转化成为电能,主体构造是一对平行金属板A和B,两板之间存在有强磁场,将一束等离子体(高温下气体发生电离,产生的大量正、负带电粒子就叫做等离子体)喷入两板之间,由于磁场对运动电荷有洛仑兹力的作用,正负电荷分别偏向不同的极板,并在极板A和B上积聚,使AB两板间产生电场,当电场足够强时,等离子体受到的电场力与洛仑兹力平衡,AB板电势差趋于稳定,若把这两极板与外电路相连,就可对外供电,两极板相当于电源的正负两极。2023-08-11 01:51:391
磁流体发电机工作原理
两块电板A B,和电路相连一个磁场从垂直磁场方向发射正,负离子离子在洛伦兹力作用下偏转,到达两块板上,产生了电势差,就形成了电流2023-08-11 01:51:491
磁流体发电是一种新型发电方式,图1和图2是其工作原理示意图.图1中的长方体是发电导管,其中空部分的长
原里就是用管带动发出电来,有些东西不可以说的,我喜欢把自己想到的东西和大家分想帮平价一下可以做吗,2023-08-11 01:52:111
为什么说磁流体发电机气体内能转化为电能?
有一种新型的发电机叫磁流体发电机,它可以把气体的内能转化为电能。如图所示,将一束高温下电离的气体(含大量带正电和负电的微粒,整体呈电中性)喷射进磁场,磁场中有金属板A、B,A、B与外路相连。试说明它的工作原理。是初二的问题带正电的微粒受洛伦磁力向外偏,带负点的向里偏,在a,b金属板上形成电势差,形成电流。微粒原有的动能和势能转变成电能。2023-08-11 01:52:211
高中物理中的磁流体发电机的工作原理是什么?
磁生电,电生磁.2023-08-11 01:52:312
流体发电机原理
磁流体发电机所依据的基本原理就是霍耳效应。当处于高温高速的等离子气体通过导电管时,如果在垂直于气流的方向上加有磁场,则气体中的正负离子,由于受到洛伦兹力的作用,将沿着既垂直于磁场方向又垂直于流速方向,分别朝着两侧反相偏移,结果在导电管两侧的电极上建立起电势差,从而可由电极上获得连续输出的电能。2023-08-11 01:52:391
目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,它可以把气体的内能直接转化为电能.如图所示为它的发
根据左手定则知正电荷向上偏,负电荷向下偏,上极板带正电,下极板带负电,所以流过外电阻R的电流方向为A→R→B.最终电荷处于平衡有:qvB=q E d ,解得电动势E=Bdv.内电阻r= ρ d S = d gs ,根据闭合电路欧姆定律有: I= E R+r = Bdv R+ d gS = BdvSg gSR+d .故B正确,A、C、D错误.故选B.2023-08-11 01:52:561
目前世界上正在研究的新型发电机磁流体发电机的原理如图11所示.设想在相距为d,且足够长的甲、乙两金属
(1)左手定则知正离子向上偏转,所以甲带正电,(2)开关断开时,两板间电压稳定时满足:qvB=qE=q U d ,所以U=Bdv,则发电机的电动势E=Bdv,(3)等离子体流的速度为v,则单位时间内喷入等离子体的长度为v,体积为vs,则电荷量为:vsnq,电流I= Q t = nqsv 1 =nqsv,则功率P=EI=Bdv×nqsv=nBdqsv 2 故答案为:(1)甲(2)Bdv(3)nBdqsv 2 .2023-08-11 01:53:051
物理问题,磁流体发电机的问题
洛仑兹力由于始终与带电粒子的运动方向垂直,所以它确实是一直不做功的。在磁流体发电机中,洛仑兹力只是使带电粒子偏向正负两个极板。这个力只有运动的带电粒子才会受到,也就是具有动能的带电粒子才会受到这个力,然后洛仑兹力把粒子的动能转化成了正负极板间的电势能。换句话说,真正做功的非静电力是迫使带电粒子开始运动的那个力。2023-08-11 01:53:164
如图所示是磁流体发电机的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的微粒,
(1)洛伦兹力和附加电场的电场力平衡,故:qvB=qUmd 解得:Um=Bdv;(2)大量带正电和带负电的微粒射入磁场时,由左手定则可以判断正电荷受到的洛伦兹力向下,所以正电荷会聚集的B板上,负电荷受到的洛伦兹力向上,负电荷聚集到A板上,故A板相当于电源的负极,B板相当于电源的正极,所以通过电阻R的电流由下→上;答:(1)则发电机能产生的最大电动势为Bdv;(2)闭合开关S,通过电阻R的电流方向由下向上.2023-08-11 01:54:401
如图所示为实验用磁流体发电机原理图,两极间距d=20cm,磁场磁感应强度B=0.5T.若接入额定功率P=100W的灯
(1)由左手定则知,正离子将打在下极板上,下极板带正电;(2)灯泡的额定电压为U= PR = 100×100 V=100V发电机的电动势E=U=100V稳定时对离子由受力平衡知 U d q =qvB所以V= U Bd = 100 5×0.2 m/s=100m/s(3)I= U R = 100 100 A=1A单位时间打在下极板的粒子数目为N= I 2e =3.13×10 11 个答:(1)打在下极板上的离子的带电性质为正;(2)等离子体的流速大小为100m/s;(3)若等离子体均为带电量为e(e为原电荷)的离子,每秒钟打在极板上的离子数为3.13×10 11 .2023-08-11 01:54:491
磁流体发电机如何判断正负极板,洛伦兹力的方向
磁流体发电机,又叫等离子发电机,是根据电磁感应原理,用导电流体,例如空气或液体,与磁场相对运动而发电的一种设备。磁流体发电,是将带电的流体(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。 下面简单介绍一下磁流体发电机的原理和理想模型电动势、电功率推导。 在外磁场中的载流导体除受安培力之外,还会在与电流、外磁场垂直的方向上出现电荷分离,而产生电势差或电场,称其为霍尔效应。若载流导体为导电的流体粒子,以很高的速度射入磁场,就可在两极板间产生电动势。从微观角度来说,当一束速度是v的粒子进入磁场强度为B的磁场一段时间后,粒子所受的电场力和洛伦兹力相等 BvEBvqEq 这时,粒子进入磁场后不再发生偏转,它所产生的电动势 , 这样就形成了磁流体发电机的原型。洛伦兹力是指磁场对运动电荷的作用力,磁流体发电机运用的就是洛伦兹力。2023-08-11 01:54:571
什么是磁流体发电?
磁流体发电是运用电磁感应原理的直接发电方法。把一根导线或一个线圈放在磁场中作切割磁力线的运动,导线或线圈里就会产生电流。英国物理学家法拉第,1831年发现电磁感应现象后不久,就作过这样的设想:既然导体在磁极之间作切割磁力线运动时能产生电流,那么地球本身就是一个大磁体,一条条河流是天然的导电体,在磁场中滚滚流动的河流就应该有电流产生的。法拉第的设想给人们以启示:由电磁线圈产生很强的磁场,让导电体以每秒2000米的超高速在流体通道上通过,再用电极把导电流体产生的电流引出来,就是最简单的磁流体发电装置。这中间导电流体是关键。常用的导电流体是气体。气体一般不导电,必须经过电离才能变成导电体。那么,怎样使气体电离呢?有一个办法:把气体加热到几千度高温,此时,气体原子失去一部分电子,产生了自由电子,而本身又成了带正电荷的离子。但这样高的温度,无论在燃烧技术和材料上都较难办到。因此,科学家又想了个办法,用铯、钾等很容易电离的金属作“种子材料”,加到普通气体里,使普通气体的电离也变得方便多了。只要让这些高温导电气体高速通过磁场切割磁力线,正负带电粒子分开,分别被通道两侧的正负电极吸收,用导线把电极相连,导线里就会有电流产生。磁流体发电的最大优点是,把火力发电厂的锅炉、汽轮机、发电机组合成一体,减少了损耗,发电效率比普通火力发电可提高20-25%。另外,磁流体发电后排出气体温度仍然高达千度以上,可以利用来驱动汽轮发电机发电或作其他用途,提高能源的利用率。我国已经有几台不同类型的磁流体发电试验机组,一旦进入工业性应用,将会给电力工业带来深远的影响。2023-08-11 01:55:071
目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机.如图表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电
大量带正电和带负电的微粒向右进入磁场时,由左手定则可以判断正电荷受到的洛伦兹力向下,所以正电荷会聚集的B板上,负电荷受到的洛伦兹力向上,负电荷聚集到A板上,故B板相当于电源的正极,A板相当于电源的负极,所以通过电阻R的电流从下到上,故C正确,ABD错误.故选:C.2023-08-11 01:55:151
磁流体发电的概述
磁流体发电是一种新型的高效发电方式,其定义为当带有等离子状态,是指物质原子内的电子在高温下脱离原子核的吸引,使物质呈为正负带电粒子状态存在。磁流体的等离子体横切穿过磁场时,按电磁感应定律,等离子体的正负粒子在磁场的作用下分离,而聚集在与磁力线平等的两个面上,由于电荷的聚集,从而产生电势。在磁流体流经的通道上安装电极和外部负荷连接时,则可发电。为使高温气体有足够的电导率,需在高温和高速下,加入总量1%左右的易电离物质——“种子”,一般为碳酸钾,以利用非平衡电离原理来提高电离度。用裂变反应堆作热源时,工作介质大多是惰性气体(例如氦),并以铯作为种子物质。由于受到反应堆固体元件材料的限制,工作介质的温度远不能使其达到电离状态。为了提高电导率,通常采取非平衡电离效应(例如用高频电场促使电离,这时电子的温度高于离子和中性粒子的温度)。此外,工作介质也可为液态金属和气体或液态金属和其蒸气的混合物。 燃煤磁流体发电技术--亦称为等离子体发电,就是磁流体发电的典型应用,燃烧煤而得到的2.6×106℃以上的高温等离子气体并以高速流过强磁场时,气体中的电子受磁力作用,沿着与磁力线垂直的方向流向电极,发出直流电,经直流逆变为交流送入交流电网。磁流体发电本身的效率仅20%左右,但由于其排烟温度很高,从磁流体排出的气体可送往一般锅炉继续燃烧成蒸汽,驱动汽轮机发电,组成高效的联合循环发电,总的热效率可达50%~60%,是目前正在开发中的高效发电技术中最高的。同样,它可有效地脱硫,有效地控制NOx的产生,也是一种低污染的煤气化联合循环发电技术。 在磁流体发电技术中,高温陶瓷不仅关系到在2000~3000K磁流体温度能否正常工作,且涉及通道的寿命,亦即燃煤磁流体发电系统能否正常工作的关键,目前高温陶瓷的耐受温度最高已可达到3090K。磁流体发电比一般的火力发电效率高得多,但在相当长一段时间内它的研制进展不快,其原因在于伴随它的优点而产生了一大堆技术难题。磁流体发电机中,运行的是温度在三、四千度的导电流体,它们是高温下电离的气体。为进行有效的电力生产,电离了的气体导电性能还不够,因此,还要在其中加入钾、铯等金属离子。但是,当这种含有金属离子的气流,高速通过强磁场中的发电通道,达到电极时,电极也随之遭到腐蚀。电极的迅速腐蚀是磁流体发电机面临的最大难题。另外,磁流体发电机需要一个强大的磁场,人们都认为,真正用于生产规模的发电机必须使用超导磁体来产生高强度的磁场,这当然也带来技术和设备上的难题。最近几年,科学家在导电流体的选用上有了新的进展,发明了用低熔点的金属(如钠、钾等)作导电流体,在液态金属中加进易挥发的流体(如甲苯、乙烷等)来推动液态金属的流动,巧妙地避开了工程技术上一些难题,制造电极的材料和燃料的研制方面也有了新进展。但想一下子省钱省力地解决磁流体发电中技术、材料等方面的所有难题是不现实的。随着新的导电流体的应用,技术难题逐步解决,磁流体发电的前景还是乐观的。在美国,磁流体发电机的容量已超过32000千瓦;日本、德国、波兰等许多国家都在研制碘流体发电机。我国也已研制出几台不同形式的磁流体发电机。2023-08-11 01:55:231
高中物理常考的仪器或发明所用原理。比如电磁炉的工作原理是涡流。
粒子加速器、磁流体发电机——带电粒子在复合场中的运动。2023-08-11 01:55:401
目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机.如图所示表示了它的发电原理:将一束等离子体垂直于
由左手定则知,正离子向B板运动,即B板带正电.发电机稳定时,离子所受电场力等于洛伦兹力,即:Udq=qvB解得:U=Bvd又R+R1=UIR1为板间电离气体的电阻,且R1=ρ dS,联立得到电阻率ρ的表达式为:ρ=Sd(BdvI?R)故A正确,BCD错误.故选:A.2023-08-11 01:55:481
发电机学说
为了解释地磁场的起源问题,人们先后提出过许多观点,但由于不知道地下电荷是怎样产生的,电荷受到了何种力的作用,电荷是如何运动的,等等,因而很多的观点都自行消失了。如果有一个观点,将电荷的产生、受力、运动作为一个整体 “黑箱”,这个 “黑箱”无条件满足现实地球磁场的一切需要,人们只需对 “黑箱”作一个假说就可以了,这样就回避了各种其他假说存在的这样那样的不足。地磁流体的发电机学说就是这样一种假说,它是探索地球磁场起源中一个相对应用较广的学说。发电机学说最早可追溯到 1919 年,拉莫尔 ( J. Larmor,1919a,b) 为解释地球磁场的起源提出了发电机学说。1945 年,物理学家埃尔萨塞根据磁流体发电机的原理丰富了这一学说,提出当外地核液态物质在最初的微弱磁场中运动时,会像磁流体发电机一样产生电流,电流的磁场又使原来的弱磁场增强。这样外地核物质与磁场相互作用,使原来的弱磁场不断加强。由于摩擦生热的消耗,磁场增加到一定程度就稳定下来,形成了现在的地磁场。埃尔萨塞认为地球最初的微弱磁场可能来自核内化学成分不均匀性形成的 “电池”产生的弱电流。因为磁流体发电机学说能解释较多的地磁现象,也较符合地球内部的结构特点,还可以用来解释许多天体的磁场起源,所以受到了一定重视。1946 ~ 1947 年,人们抛开了束缚认识提升的带电粒子产生问题,直接承认地球内部存在导电液体,导电液体在流动时能产生稳恒电流,由这种稳恒电流产生地球磁场。从而引导了圆盘发电机学说的形成。图 2 -8a 是一个圆盘发电机的示意图。拉莫尔为解释地球磁场的起源提出的发电机即属于这种类型。这种模型需要假定存在一个初始磁场 H,并有外力使圆盘转动,通常假定它为常数。在磁场 H 中以角速度 ω 旋转这个圆盘,洛伦兹力将产生一个从圆盘中心向外的电流 I,它可以用一根导线引出,导线带有与圆盘相接触的 “电刷”。导线围绕圆盘轴线按照增强初始磁场的方向缠绕。1966 年,Rikitake 为这一系统给出了电学部分和力学部分的基本方程。根据方程的计算表明,单圆盘发电机不能引起磁场倒转,除非利用一个符号相反的外加转矩使旋转反向。如图 2 -8b 所示的双圆盘耦合发电机没有遇到这种困难,施加在圆盘上的恒定转矩将产生包括倒转在内的变化很大的磁场。图 2 -8 圆盘发电机模型围绕圆盘发电机模型,相继有一些学者做出了一些发展性研究,如 E. C. Bullard,R. Hide 等,但是,由于圆盘发电机本身在初始磁场约定、不知名的外力驱动、洛伦兹力生电、“电刷”的人为设定条件等方面存在本质上的不足,不能使人心悦诚服地接受。发电机模型所企图回避的本质是地球内部的电荷系列问题,所提倡的是地球内部电流的天然存在问题。该学说令人们无法接受的是,地球上的万物都有随地球转动而运动的特征,唯独这样的发电机的磁轴不随地球的自转运动而变化,或者发电机的圆盘既随自转轴转动,又绕地球磁轴转动。此外,不足之处还有: 该学说不考虑发电机的圆盘随地球自转的转速明显高于绕磁轴转动的转速,切割先期形成磁场的磁力线产生的感应电流将形成新的磁场,与原来磁场方向不一致; 在地核内圆盘、导线和 “电刷”的分布状态与存在方式不清楚; 模型具有强烈的人工臆想拼凑和牵强附会的痕迹,缺乏严密的逻辑支持; 初始磁场是怎么产生的? 大气层中有没有这种发电机? 等等,人们毫不清楚。2023-08-11 01:56:091
在实际空气中的一个均匀电场中,一个带电电荷能够向前运动多远?
BR+ + + + + +- - - - ―【例1】磁流体发电机原理图如右。等离子体高速从左向右喷射,两极板间有如图方向的匀强磁场。该发电机哪个极板为正极?两板间最大电压为多少?解:由左手定则,正、负离子受的洛伦兹力分别向上、向下。所以上极板为正。正、负极板间会产生电场。当刚进入的正负离子受的洛伦兹力与电场力等值反向时,达到最大电压:U=Bdv。当外电路断开时,这也就是电动势E。当外电路接通时,极板上的电荷量减小,板间场强减小,洛伦兹力将大于电场力,进入的正负离子又将发生偏转。这时电动势仍是E=Bdv,但路端电压将小于Bdv。在定性分析时特别需要注意的是:⑴正负离子速度方向相同时,在同一磁场中受洛伦兹力方向相反。⑵外电路接通时,电路中有电流,洛伦兹力大于电场力,两板间电压将小于Bdv,但电动势不变(和所有电源一样,电动势是电源本身的性质。)⑶注意在带电粒子偏转聚集在极板上以后新产生的电场的分析。在外电路断开时最终将达到平衡态。I【例2】 半导体靠自由电子(带负电)和空穴(相当于带正电)导电,分为p型和n型两种。p型中空穴为多数载流子;n型中自由电子为多数载流子。用以下实验可以判定一块半导体材料是p型还是n型:将材料放在匀强磁场中,通以图示方向的电流I,用电压表判定上下两个表面的电势高低,若上极板电势高,就是p型半导体;若下极板电势高,就是n型半导体。试分析原因。解:分别判定空穴和自由电子所受的洛伦兹力的方向,由于四指指电流方向,都向右,所以洛伦兹力方向都向上,它们都将向上偏转。p型半导体中空穴多,上极板的电势高;n型半导体中自由电子多,上极板电势低。注意:当电流方向相同时,正、负离子在同一个磁场中的所受的洛伦兹力方向相同,所以偏转方向相同。3.洛伦兹力大小的计算带电粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力而做匀速圆周运动时,洛伦兹力充当向心力,由此可以推导出该圆周运动的半径公式和周期公式: MNBOv【例3】 如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v射入磁场(电子质量为m,电荷为e),它们从磁场中射出时相距多远?射出的时间差是多少?解:由公式知,它们的半径和周期是相同的。只是偏转方向相反。先确定圆心,画出半径,由对称性知:射入、射出点和圆心恰好组成正三角形。所以两个射出点相距2r,由图还可看出,经历时间相差2T/3。答案为射出点相距 ,时间差为 。关键是找圆心、找半径和用对称。yxoBvvaO/【例4】 一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v,沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限。求匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标。解:由射入、射出点的半径可找到圆心O/,并得出半径为 ;射出点坐标为(0, )。带电粒子在磁场中的运动是高中物理的一个难点,也是高考的热点。在历年的高考试题中几乎年年都有这方面的考题。带电粒子在磁场中的运动问题,综合性较强,解这类问题既要用到物理中的洛仑兹力、圆周运动的知识,又要用到数学中的平面几何中的圆及解析几何知识。1、带电粒子在半无界磁场中的运动OBSvθP【例5】一个负离子,质量为m,电量大小为q,以速率v垂直于屏S经过小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中,如图所示。磁感应强度B的方向与离子的运动方向垂直,并垂直于图1中纸面向里.(1)求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离.(2)如果离子进入磁场后经过时间t到达位置P,证明:直线OP与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系是 。2023-08-11 01:56:161
磁流体发电机属于超导体器件吗?超导体器件有哪些
首先,磁流体发电机的原理和普通的电磁发电机的原理几乎相同其次:超导体这三个字的不是指器件,而是一种材料或物质超导体这个词是相对于导体和绝缘体来说的超导体、导体、绝缘体都是相对物理概念,不是绝对的物质都是由分子组成,分子都是由原子组成,原子都包含了原子核以及核外电子核外电子围绕原子核做不规则运动,同一种物质在不同的温度下其内部电子的运动剧烈程度不同物体导电,说明自由电子可以很顺利的在物体内部通过,但是当温度升高,物体内部的自由电子运动加剧时,自由电子在试图通过时就有可能“撞上内部电子”,外在表现就是这种物质的电阻增大了,这也是为什么大多数导体的电阻随温度的升高而升高明白了这一点,我们就反其道而行之,人为的降低这种物质的温度,当温度下降到一定程度时,其内部电子几乎不动了,这时,它就是超导体超导体不难找,铁疙瘩你一直给他降温也可以当超导体用难找的是高温超导体,比如常温下就表现出超导性能的材料如果能找到价格低廉的常温超导体,我们的生活会发生翻天覆地的变化,最直观的的表现就是你家的电费不用再交那么多了2023-08-11 01:56:241
磁流体发电能量转化问题
等离子的入射动能应该2023-08-11 01:56:344
电磁流量计和磁流体发电机 霍尔元件有什么区别
电磁流量计是应用电磁感应原理, 根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。磁流体发电机,是根据霍尔效应,用导电流体,与磁场相对运动而发电的一种设备。霍尔元件,实现霍尔效应的半导体材料。霍尔效应:所谓霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,产生横向电位差的物理现象。当电流垂直于外磁场通过导体时,载流子发生偏转,垂直于电流和磁场的方向会产生一附加电场,从而在导体的两端产生电势差,这一现象就是霍尔效应,这个电势差也被称为霍尔电势差。上图中的矩形块,就是霍尔元件。当然在实际应用时会有各种形状的变化,还会加上各种引线、放大电路等等;如果让霍尔元件成为管道的一部分,带电的流体经过就形成电流,在磁场大小固定时霍尔电压就和流体的流速相关。有些电磁流量计就是用这个原理做成的。如果让霍尔元件成为一个通道,带电的流体高速从中间通过,就成为发电机。产生的霍尔电压就是发电机产生的电压。2023-08-11 01:56:431
如何用电源电动势定义解释磁流体发电机?电源电动势的定义是非静电力做功在磁流体发电机里是洛伦兹力做功
做功,是看在受力的方向上有没有位移2023-08-11 01:57:213
地磁场是怎么形成的?
在地球外部,磁感线由地磁北极出来,到地磁南极进入地球。所以像图中所画,地球是圆的,磁感线必须画成椭圆的,二者的曲率半径不同。两个人所在位置是北半球大约北京的地方,他们的头顶上方为上,左手边为北,右手边为南。扩展资料:地球内部存在的天然磁性现象。地球可视为一个磁偶极,其中一极位在地理北极附近,另一极位在地理南极附近。通过这两个磁极的假想直线(磁轴)与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜。地球的磁场向太空伸出数万公里形成地球磁圈引。地球存在磁场的原因还不为人所知,普遍认为是由地核内液态铁的流动引起的。最具代表性的假说是“发电机理论”。根据磁流体发电机的原理,认为当液态的外地核在最初的微弱磁场中运动,像磁流体发电机一样产生电流,电流的磁场又使原来的弱磁场增强,这样外地核物质与磁场相互作用,使原来的弱磁场不断加强。由于摩擦生热的消耗,磁场增加到一定程度就稳定下来,形成了现在的地磁场。若导体是电导率为无穷大的理想导体,感应电流将为无穷大,这显然是不可能的。如果任意运动回路中的磁通量不变,磁力线必然随流体一起运动,犹如磁力线与流体牢固地粘在一起。参考资料来源:百度百科——地磁场2023-08-11 01:57:281
地磁场是怎么产生的?是地球内核定向液态金属流形成的吗?
地磁场的起源 地球存在磁场的原因还不为人所知,普遍认为是由地核内液态铁的流动引起的。最具代表性的假说是“发电机理论”。1945年,物理学家埃尔萨塞根据磁流体发电机的原理,认为当液态的外地核在最初的微弱磁场中运动,像磁流体发电机一样产生电流,电流的磁场又使原来的弱磁场增强,这样外地核物质与磁场相互作用,使原来的弱磁场不断加强。由于摩擦生热的消耗,磁场增加到一定程度就稳定下来,形成了现在的地磁场。 还有一种假说认为:铁磁质在770℃(居里温度)的高温中磁性会完全消失。在地层深处的高温状态下,铁会达到并超过自身的熔点呈现液态,决不会形成地球磁场。而应用“磁现象的电本质”来做解释,认为按照物理学研究的结果,高温、高压中的物质,其原子的核外电子会被加速而向外逃逸。所以,地核在6000K的高温和360万个大气压的环境中会有大量的电子逃逸出来,地幔间会形成负电层。按照麦克斯韦的电磁理论:电动生磁,磁动生电。所以,要形成地球南北极式的磁场,必然需要形成旋转的电场,而地球自转必然会造成地幔负电层旋转,即旋转的负电场,磁场由此而生。2023-08-11 01:57:481
物理磁流体发电机问题求解
(1)等离子体中大量的粒子进入板间,受到洛仑兹力而偏转,正离子偏向下极板,负离子偏向正极板,所以b为正极;(2)稳定时,极板之间建立起电场(方向从b指向a),粒子在板间同时受到电场力和磁场力,当平衡时达到稳定:qvB=qEE=U/d-->U=vBd(3)稳定状态时,相当于闭合电路,电极板相当于内电阻为零的电源,电动势为UU=IR-->I=vBd/R,流经R的电流方向向上2023-08-11 01:57:581
地磁场的特点?是什么
在地球的周围,有一些磁场,我们把它叫做地磁场。地磁场大约在34.5亿年前已经形成。和地球上最早的生命大约形成于同一时间。地磁场就像在地球中心放了一个大的磁棒,其产生的磁偶极子所形成的磁场。地磁场有两个极,S极和N极,分别位于北极和南极。从指南针的问世,人们已经笼统的知道了地球有南北极两个对称的磁场。然而地理位置上的南北两极和两个磁场相近却不重合。地磁场的磁厂强度有磁力线的方向和大小矢量。为了准确的确定地球上某一点的磁场强度,经常采用的测量方法有磁偏角、磁倾角和磁场强度三个要素。地磁场也会被外界的扰动影响,所以他并不是孤立的。由于太阳风的磁场不断的对地球的磁场施加作用,地球的磁场不断的反抗去阻挡太阳风磁场的长驱直入。于是太阳风绕过地球磁场继续向前行动,继而出现了被太阳风包围的地球磁场形成一个彗星撞的区域,就形成了我们所说的地磁层。地磁层在距离地球表面600~1000公里的高空,磁层顶在距离地面5~7万公里的磁层边界处。地球磁力线因为受到太阳风的作用,在北向太阳的一面不断的延伸,像一条常常的尾巴,我们通常把它叫做磁尾。然而在近代,又有科学家指出,基本磁场、变化磁场和磁异常才是真正组成地磁场的三个部分。基本磁场是磁场主题的稳定磁场,在地磁场中约占99%以上;地磁场近似偶几场的特性也是由它决定的,接近地表时相对较强,远离时则会弱一些。在过去,人们认为地球是一个大的磁铁,所以周围才会出现磁场。但是后来又发现在物质的居里温度过高时磁铁便会失去磁性。而铁磁场的居里温度为500~700摄氏度,地球中心部的温度却远远不止于此。所以地球是一个庞大磁性体的说法被推翻。现在流行的地磁起源说法是自激发电机假说,认为地磁场起源于地球外地核圈层。因为外地核的液态可能是一个导电的流体层,发生差异运动或者对流的可能性更大些,会使原来的弱磁场增强,进而导致磁场进一步增强。才形成现在说的基本磁场。而地球外部叠加在基本磁场上发生短期变化的磁场,我们就把它叫做变化磁场。仅占地磁场不到1%的很小部分。太阳的辐射、太阳带电粒子流和太阳黑子活动是变化磁场形成的主要因素。再地球的内部,一些具有磁性的矿石和岩石会引起磁场并叠加在基本磁场上,我们称其为磁异常。地球的磁场是在不断变化着的,变化方式也是层出不穷。每一个地方的磁场方向、强度都会随时发生变化,有可能会变小,甚至南北极发生大反转也不无可能。地磁场是很复杂的,即便是在现今的科学,我们仍然无法预测出在遥远的未来它会发生怎样惊人的变化。2023-08-11 01:58:086
磁流体发电机的工作原理
霍尔效应2023-08-11 01:59:071
磁流体发电的工作原理是什么?
利用磁流体发电是一种将热能转换成电能的新型发电方式。它的工作原理与传统的旋转发电机一样,都是基于法拉第电磁感应定律,即利用导体切割磁力线产生感应电动势。但是磁流体发电机中所用的导体是高温导电气体,而不是普通电机中所用的固体金属导线。从能量转换的角度看,普通火力发电是把燃料中贮藏的化学能经过燃烧或反应变为热能,热能在蒸汽透平机中再变成机械能,最后由透平机带动发电机旋转使机械能转化为电能。而磁流体发电则是将燃料燃烧或原子核反应所产生的热能在发电通道中直接转换成电能。磁流体发电可以分为许多种类。若以一次能源为标准,大致可分为化学燃料磁流体发电和核燃料磁流体发电两大类。此外,太阳能也有希望成为磁流体发电的一次能源。2023-08-11 01:59:211
磁流体发电机的工作原理
霍尔效应2023-08-11 01:59:461
磁流体发电机怎样运行的
摘要:磁流体发电机,又叫等离子发电机,是根据霍尔效应,用导电流体,例如空气或液体,与磁场相对运动而发电的一种设备。磁流体发电机工作原理是什么?磁流体发电机怎样运行的?【磁流体发电机】磁流体发电机工作原理磁流体发电机怎样运行的磁流体发电机工作原理磁流体发电机,又叫等离子发电机,是根据电磁感应原理,用导电流体,例如空气或液体,与磁场相对运动而发电的一种设备。磁流体发电,是将带电的流体(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。最简单的开式磁流体发电机由燃烧室、发电通道和磁体组成。工作过程是在化石燃料燃烧后产生的高温气体中,加入易电离的钾盐或钠盐,使起部分电离后,经喷管加速产生高达摄氏3000度、速度达到1000米/秒的高温高速导电气体,最后产生电流。磁流体发电机中的带电流体,它们是通过加热燃料、惰性气体、碱金属蒸气而得到的。在几千摄氏度的高温下,这些物质中的原子和电子的运动都很剧烈,有些电子甚至可以脱离原子核的束缚,结果,这些物质变成自由电子、失去电子的离子以及原子核的混合物,这就是等离子体。磁流体发电机将等离子体以超音速的速度喷射到一个加有强磁场的管道里面,等离子体中带有正、负电荷的高速粒子,在磁场中受到洛伦兹力的作用,分别向两极偏移,于是在两极之间产生电压,用导线将电压接入电路中就可以使用了。磁流体发电机的另一个好处是产生的环境污染少。利用火力发电,燃烧燃料产生的废气里含有大量的二氧化硫,这是造成空气污染的一个重要原因。利用磁流体发电机发电,不仅使燃料在高温下燃烧得更加充分,它使用的一些添加材料还可以和硫化合,生成硫酸钾,并被回收利用,这就避免了直接把硫排放到空气中,对环境造成污染。利用磁流体发电机发电,只要加快带电流体的喷射速度,增加磁场强度,就能提高发电机的功率。人们使用高能量的燃料,再配上快速启动装置,就可以使发电机功率达到1000万kW,这就满足了一些需要大功率电力的场合。2023-08-11 01:59:591
磁流体发电机是什么
楼上骗人ub208_ub208复制粘贴ub208_ub208私聊告诉你ub208_ub208满意请采纳2023-08-11 02:00:092
什么是磁流体发电?
利用磁流体发电是一种将热能转换成电能的新型发电方式。它的工作原理与传统的旋转发电机一样,都是基于法拉第电磁感应定律,即利用导体切割磁力线产生感应电动势。但是磁流体发电机中所用的导体是高温导电气体,而不是普通电机中所用的固体金属导线。从能量转换的角度看,普通火力发电是把燃料中贮藏的化学能经过燃烧或反应变为热能,热能在蒸汽透平机中再变成机械能,最后由透平机带动发电机旋转使机械能转化为电能。而磁流体发电则是将燃料燃烧或原子核反应所产生的热能在发电通道中直接转换成电能。磁流体发电可以分为许多种类。若以一次能源为标准,大致可分为化学燃料磁流体发电和核燃料磁流体发电两大类。此外,太阳能也有希望成为磁流体发电的一次能源。磁流体发电有许多优点,由于其发电机中没有机械转动部件,单机容量大,功率密度高,而且设备简单,便于移动,因此它具有广泛的应用前景,特别是可作为某些特殊用途的电源(如风洞电源、大功率激光电源以及地震预测和某些实验所需的电源等)作为民用电站,磁流体发电能提高电站的总热效率,能节省大量的燃料、减少环境污染。因而,磁流体发电如果得到普遍应用,对电力工业将是一项重大的革新。2023-08-11 02:00:211
高效的磁流体发电技术是怎么样的?
电能是当今世界上最重要的一种二次能源。目前的发电方式,包括火力发电和核能发电,效率都不高。长期以来,人类一直在孜孜不倦地探索新的发电方式,并力图突破传统的能源转换方式。随着科学技术的进步,特别是高科技在能源领域的广泛应用,科学家们已经研究出某些前景诱人的新式发电方法,这些新式发电突破了传统发电方式的限制,可使一次能源转化为电能的效率大大提高,为实现能源工业的革命性变化创造条件。磁流体发电就是这些新式发电方法中的一种。磁流体发电的基本原理,是使高温导电流体高速通过磁场,切割磁力线,于是出现电磁感应现象而使得导体中出现感应电动势。当在闭合回路中接有负载时,就会有电流输出。磁流体发电的特点,是将热能直接转换为电能,而不是像传统的火力发电那样,要先将热能转换成机械能,然后再将机械能转换成电能。因此简而言之,磁流体发电是一种用热能直接发电的发电方式。在磁流体发电装置中,找不到高速旋转的机械部件。当导电流体高速通过磁场时,流体中的带电质点便受到电磁力的作用,正、负电荷便分别朝着与流体运动方向及磁力线方向相互垂直的两侧偏转。在此两侧分别安置着电极,并且它们都与负载相连,这时导电流体中自由电子的定向运动,就形成了电流。高速通过磁场的导电流体可以是高温液体(如汞或其他高温液态金属)或高温气体(如燃气或惰性气体)。常温下的气体一般是不导电的,必须将气体的温度提高到6000℃以上,才能使气体电离而形成导电的等离子体。所谓等离子体,就是由热电离而产生的电离气体。在高温条件下,气体的分子或原子最外层的电子由于热激发而脱离分子或原子,分离为自由电子和正离子。自由电子的数量越多,则气体的导电性能越好。因此,气体的导电性能是与由气体电离而产生的自由电子数量直接相关的。用一般的燃烧方法很难使气体达到这样高的温度,并且现有的电极材料和绝缘材料也难以承受这么高的温度。因此,通常是在温度不超过3000℃的燃气或氩、氦等惰性气体中,掺入少量的电离电位较低的碱金属元素(如铯、铷、镓、钾、钠等)作为添加剂。这些元素的原子在不超过3000℃的较高温度下就能产生电离,使气体达到磁流体发电所需的电导率。磁流体发电机包括3个主要部件:一是高温导电流体发生器,在以燃气为高温导电流体的磁流体发电机中,高温导电流体发生器就是燃烧室;二是发电和电能输出部分,即发电通道;三是产生磁场的磁体。磁流体发电机结构紧凑,体积小,发电启停迅速,对环境的污染小,可作为短时间大功率特种电源,用于国防、高科技研究、地质勘探和地震预报等领域。目前世界上研制成功的磁流体发电试验机组的热效率虽然只有6%~15%。但它可作为前置级而与现有蒸汽发电厂组成磁流体—蒸汽联合循环发电站,这样就从理论上使热效率提高到50%以上。随着核电的发展,还可以利用核反应堆产生的热能来实现原子能一磁流体发电,以提高核电站的发电效率。磁流体发电作为一种新的能源利用技术,受到世界各国的广泛重视。前苏联利用天然气作为燃料,于20世纪70年代建造了第一座工业性磁流体—蒸汽试验电站,最高输出功率达20兆瓦;80年代又建成了总输出功率为58.2兆瓦的天然气磁流体—蒸汽联合循环示范商业电站。美国从1959年开始,就投入了大量的人力、物力、财力来从事磁流体发电的研究。日本、澳大利亚和印度等国也在磁流体发电的研究方面取得了一些重要的成就。我国的这项研究起步较早,在20世纪60年代初就开始燃煤磁流体发电的研究。从1987年开始,磁流体发电正式列入国家“863”高技术研究发展计划,由中国科学院电工研究所、电子工业部上海成套研究所、东南大学热能研究所等有关单位分工合作,对燃煤燃烧室、发电通道、超导磁体、逆变器、特种锅炉、添加剂回收与再生、中试电站的系统分析与概念设计以及电极与绝缘材料进行研究,并已取得了较大进展。中科院电工所2号磁流体发电试验机组的发电功率达到了国际水平。磁流体发电是建立在高技术基础之上的一项综合性技术,对于这项新技术的研究和实施,必须以强大的工业生产和先进的工艺技术为基础。例如,磁流体发电的高效率,有赖于超导磁体的研制和应用;磁流体发电机组的安全运行,有赖于性能优越的高温材料;磁流体发电方式的发展,有赖于廉价的添加剂和回收效率很高的添加剂回收装置;把磁流体发电技术应用于民用发电,有赖于具有相当容量和规模的燃煤磁流体一蒸汽联合循环电站。对于大容量燃煤磁流体发电和大型超导磁体的研制,在技术上还有很大难度,要达到实际应用,还有相当大的差距。2023-08-11 02:00:431
磁流体原理
磁流体的概念及其组成: 磁流体又称磁液或铁流体,是一种对磁场敏感可流动的液体磁性材料。是由磁性纳米颗粒,经过特殊处理均匀分散到液体当中与其混合而成的一种固液相混的胶状液体。它既具有液体的流动性,又具有磁性。磁流体发电 磁流体发电中的带电流体,它们是通过加热燃料、惰性气体、碱金属蒸气而得到的。在几千摄氏度的高温下,这些物质中的原子和电子的运动都很剧烈,有些电子甚至可以脱离原子核的束缚,结果,这些物质变成自由电子、失去电子的离子以及原子核的混合物,这就是等离子体。将等离子体以超音速的速度喷射到一个加有强磁场的管道里面,等离子体中带有正、负电荷的高速粒子,在磁场中受到洛伦兹力的作用,分别向两极偏移,于是在两极之间产生电压,用导线将电压接入电路中就可以使用了。 磁流体发电的另一个好处是产生的环境污染少。利用火力发电,燃烧燃料产生的废气里含有大量的二氧化硫,这是造成空气污染的一个重要原因。利用磁流体发电,不仅使燃料在高温下燃烧得更加充分,它使用的一些添加材料还可以和硫化合,生成硫酸钾,并被回收利用,这就避免了直接把硫排放到空气中,对环境造成污染。 利用磁流体发电,只要加快带电流体的喷射速度,增加磁场强度,就能提高发电机的功率。人们使用高能量的燃料,再配上快速启动装置,就可以使发电机功率达到1000万kW,这就满足了一些需要大功率电力的场合。目前,中国,美国、印度、澳大利亚以及欧洲共同体等,都积极致力于这方面的研究。 磁流体发电机产生电动势,输出电功率的原理如上图。 1959年,美国阿夫柯公司建造了第一台磁流体发电机,功率为115kW。此后各国均有研究制造,美苏联合研制的磁流体发电机U-25B在1978年8月进行了第四次试验,气体-等离子体流量为2~4kg/s,温度为2950K,磁场为5T,输出功率1300kW,共运行了50小时。目前许多国家正在研制百万千瓦的利用超导磁体的磁流体发电机。2023-08-11 02:00:521
有一种新型的发电机叫磁流体发电机,它可以把气体的内能转化为电能。试说明它的工作原理
带正电的微粒受洛伦磁力向外偏,带负点的向里偏,在a,b金属板上形成电势差,形成电流。微粒原有的动能和势能转变成电能。2023-08-11 02:01:021
什么是磁流体发电?
磁流体发电是一种用热能直接发电的发电方式。它的基本原理,是使高温导电流体高速通过磁场,切割磁力线,于是出现电磁感应现象而使得导体中出现感应电动势。当在闭合回路中接有负载时,就会有电流输出。磁流体发电不像传统的火力发电那样,要先将热能转换成机械能,然后再将机械能转换成电能。而是直接将热能转换为电能。在磁流体发电装置中,找不到高速旋转的机械部件。当导电流体高速通过磁场时,流体中的带电质点便受到电磁力的作用,正、负电荷便分别朝着与流体运动方向及磁力线方向相互垂直的两侧偏转。在此两侧分别安置着电极,并且它们都与负载相连,这时导电流体中自由电子的定向运动,就形成了电流。高速通过磁场的导电流体可以是气体(如燃气或惰性气体)。常温下的气体通常是不是导电的,必须将气体的温度提高到6000℃以上,才能使气体电离而形成导电的等离子体。所谓等离子体,就是由热电离而产生的电离气体。气体的导电性能是与由气体电离而产生的自由电子数量直接相关的。在高温条件下,气体的分子或原子最外层的电子由于热激发而脱离分子或原子,分离成自由电子和正离子。自由电子的数量越多,则气体的导电性能越好。用一般的燃烧使气体达到这样高的温度十分难,并且现有的电极材料和绝缘材料也难以承受这么高的温度。所以,通常是在温度不超过3000℃的燃气或氩、氦等惰性气体中,掺入少量的电离电位较低的碱金属元素(如铯、铷、镓、钾、钠等)作为添加剂。这些元素的原子在不超过3000℃的较高温度下就能产生电离,使气体达到磁流体发电所需的电导率。磁流体发电机由三个主要部件组成:一是高温导电流体发生器,在以燃气为高温导电流体的磁流体发电机中,高温导电流体发生器就是燃烧室;二是发电和电能输出部分,即发电通道;三是产生磁场的磁体。磁流体发电机也许多优点:结构紧凑,体积小,发电启停迅速,对环境的污染小等等。可作为短时间大功率特种电源,用于国防、高科技研究、地质勘探和地震预报等领域。目前世界上研制成功的磁流体发电试验机组的热效率虽然只有6%~15%,但它可作为前置级而与现有蒸汽发电厂组成磁流体-蒸汽联合循环发电站,这样就从理论上使热效率提高到50%以上。随着核电的发展,还可以利用核反应堆产生的热能来实现原子能-磁流体发电,以提高核电站的发电效率。很多国家都十分重视磁流体发电的开发和研究。前苏联利用天然气作为燃料,于20世纪70年代建造了第一座工业性磁流体-蒸汽试验电站,最高输出功率达2万千瓦;80年又建成了总输出功率为58.2万千瓦的天然气磁流体-蒸汽联合循环示范商业电站。美国从1959年开始,就大力开发磁流体发电。日本、澳大利亚和印度等国也在磁流体发电的研究方面也有了长足的发展。我国的这项研究起步较早,在20世纪60年代初就开始燃煤磁流体发电的研究。从1987年开始,磁流体发电正式列入国家“863”高技术研究发展计划,由中国科学院电工研究所、电子工业部上海成套研究所、东南大学热能研究所等有关单位分工合作,对燃煤燃烧室、发电通道、超导磁体、逆变器、特种锅炉、添加剂回收与再生、中试电站的系统分析与概念设计以及电极与绝缘材料进行研究,并已取得了较大进展。中科院电工所2号磁流体发电试验机组的发电功率达到了世界先进水平。磁流体发电是建立在高技术基础之上的一项综合性技术,对于这项新技术的研究和实施,必须以强大的工业生产和先进的工艺技术为基础。才能克服在其技术上的种种困难,使它能进行实际应用。相信不久的将来,磁流体发电的普遍开发利用能给人们的生活带来很大的改善。2023-08-11 02:01:191
磁流体发电机可以把气体的内能直接转化为电能,是一种有着广泛发展前景的低碳环保发电机.其发电原理如图
A、由左手定则知正离子向上偏转,所以M带正电,A错误;B、开关断开时,两板间电压稳定时满足:qvB=qE=q U d ,所以U=Bdv,B错误;C、M板相当于电源的正极,开关闭合时,流过R的电流方向是从A至B,C正确;D、由两板间电压稳定时为U=Bdv可知可以用增大气流速度v的方法提高AB间的电压,D正确;故选BCD2023-08-11 02:01:361
如图,表示磁流体发电机的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒
B 试题分析:当带有大量带电粒子的等离子体进入磁场,利用左手定则则正电荷洛伦兹力作用下向B偏转,负电荷向A偏转。因此通过电阻R的电流为b向a。根据以上分析B正确。点评:此类题型实际上为速度选择器原理的应用以及原理。在判断时应结合左手定则判断正负离子的偏转方向,然后才能判断出两板电势高低即外电路电流方向。2023-08-11 02:01:461
目前世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,它可以把气体的内能直接转化为电能.如图表示出了它的
根据左手定则知正电荷向下偏,负电荷向上偏,上极板带负电,下极板带正电,所以流过外电阻R的电流方向为B→R→A,即向上;最终电荷处于平衡有:qvB=qEd,解得电动势E=Bdv.内电阻r=ρdS=dgS,根据闭合电路欧姆定律有:I=ER+r=BdvR+dgS=BdvSggSR+d.故答案为:I=BdvSggSR+d;向上.2023-08-11 02:02:151
等离子发电机的原理
磁流体发电中的带电流体,它们是通过加热燃料、惰性气体、碱金属蒸气而得到的。在几千摄氏度的高温下,这些物质中的原子和电子的运动都很剧烈,有些电子甚至可以脱离原子核的束缚,结果,这些物质变成自由电子、失去电子的离子以及原子核的混合物,这就是等离子体。将等离子体以超音速的速度喷射到一个加有强磁场的管道里面,等离子体中带有正、负电荷的高速粒子,在磁场中受到洛伦兹力的作用,分别向两极偏移,于是在两极之间产生电压,用导线将电压接入电路中就可以使用了。磁流体发电的另一个好处是产生的环境污染少。利用火力发电,燃烧燃料产生的废气里含有大量的二氧化硫,这是造成空气污染的一个重要原因。利用磁流体发电,不仅使燃料在高温下燃烧得更加充分,它使用的一些添加材料还可以和硫化合,生成硫酸钾,并被回收利用,这就避免了直接把硫排放到空气中,对环境造成污染。利用磁流体发电,只要加快带电流体的喷射速度,增加磁场强度,就能提高发电机的功率。人们使用高能量的燃料,再配上快速启动装置,就可以使发电机功率达到1000万kW,这就满足了一些需要大功率电力的场合。目前,中国,美国、印度、澳大利亚以及欧洲共同体等,都积极致力于这方面的研究。磁流体发电机产生电动势,输出电功率的原理如上图。1959年,美国阿夫柯公司建造了第一台磁流体发电机,功率为115kW。此后各国均有研究制造,美苏联合研制的磁流体发电机U-25B在1978年8月进行了第四次试验,气体-等离子体流量为2~4kg/s,温度为2950K,磁场为5T,输出功率1300kW,共运行了50小时。目前许多国家正在研制百万千瓦的利用超导磁体的磁流体发电机。2023-08-11 02:02:251
目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机。右图表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电
A 试题分析:根据左手定则,微粒垂直进入磁场,在磁场中运动受到洛伦兹力,正电荷打到A板,负电荷打到B板,所以A板为正极,通过电阻R的电流从上到下,A正确,故选A点评:本题难度较小,判断正、负电荷所受洛仑兹力是关键,当电压为零时,正电荷打在哪个极板哪个极板就带正电2023-08-11 02:02:401
目前世界上正研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,如图所示表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下
A、根据左手定则知,正电荷向下偏,负电荷向上偏,则A板带负电.故A错误.B、因为B板带正电,A板带负电,所以电流的流向为B经用电器流向A.故B错误.C、因为B板带正电,A板带负电,所以金属板间的电场方向向上.故C错误.D、等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力.故D正确.故选:D.2023-08-11 02:02:491
电磁流量计和磁流体发电机 ,霍尔元件有什么区别?
电磁流量计简单说是由流量传感器和变送器组成的。 流量传感器是把流过管道内的导电液体的体积流量转换为线性电信号。其转换原理就是著名的法拉第电磁感应定律,即导体通过磁场,切割电磁线,产生电动势。流量传感器的磁场是通过励磁实现的,分直流励磁、交流励磁和低频方波励磁。现在大多流量传感器采用低频方波励磁。磁流体发电,是将带电的流体(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。 最简单的开式磁流体发电机由燃烧室、发电通道和磁体组成。工作过程是在化石燃料燃烧后产生的高温气体中,加入易电离的钾盐或钠盐,使起部分电离后,经喷管加速产生高达摄氏3000度、速度达到1000米/秒的高温高速导电气体,最后产生电流。 磁流体发电中的带电流体,它们是通过加热燃料、惰性气体、碱金属蒸气而得到的。在几千摄氏度的高温下,这些物质中的原子和电子的运动都很剧烈,有些电子甚至可以脱离原子核的束缚,结果,这些物质变成自由电子、失去电子的离子以及原子核的混合物,这就是等离子体。将等离子体以超音速的速度喷射到一个加有强磁场的管道里面,等离子体中带有正、负电荷的高速粒子,在磁场中受到洛伦兹力的作用,分别向两极偏移,于是在两极之间产生电压,用导线将电压接入电路中就可以使用了。由于通电导线周围存在磁场,其大小与导线中的电流成正比,故可以利用霍尔元件测量出磁场,就可确定导线电流的大小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传感器。其优点是不与被测电路发生电接触,不影响被测电路,不消耗被测电源的功率,特别适合于大电流传感。 若把霍尔元件置于电场强度为E、磁场强度为H的电磁场中,则在该元件中将产生电流I,元件上同时产生的霍尔电位差与电场强度E成正比,如果再测出该电磁场的磁场强度,则电磁场的功率密度瞬时值P可由P=EH确定。 利用这种方法可以构成霍尔功率传感器。 如果把霍尔元件集成的开关按预定位置有规律地布置在物体上,当装在运动物体上的永磁体经过它时,可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号列可以传感出该运动物体的位移。若测出单位时间内发出的脉冲数,则可以确定其运动速度。2023-08-11 02:02:592