磁流体发电机模型的制作与实验
磁流体的制备
实验一磁流体的制备一、目的1、掌握利用化学共沉淀法制备纳米四氧化三铁磁流体2、熟悉搅拌器的安装及其使用方法3、自行设计提纯及净化磁流体材料二、实验原理将二价铁盐(FeCl2·4H2O) 和三价铁盐(FeCl3·6H2O) 按一定比例混合,加入沉淀剂(N H3·H2O) ,搅拌,反应一段时间即得到纳米Fe3O4粒子,反应式为:Fe2 + + 2Fe3 + + 8N H3·H2O = Fe3O4↓+ 8N H+4 + 4H2O由反应式可看出,反应的理论摩尔比为Fe2 +∶Fe3+= 1∶2 ,但由于二价铁离子容易氧化成三价铁离子,所以实际反应中二价铁离子应适当过量.三、试剂及仪器试剂和仪器：氨水，FeCl3·6H2O，FeCl2·4H2O，油酸，煤油，蒸馏水，烧杯，电动搅拌器四、实验方法(1) Fe3O4的煤油基磁性流体的制备本实验中使用分析纯的二氯化铁、三氯化铁和氨水（NH3含量25%），按照化学共沉淀法制备Fe3O4的磁性颗粒，其化学反应方程式为2FeCl3·6H2O+FeCl2·4H2O+8NH3·H2O= Fe3O4+8NH4Cl+24H2O（1）制备磁性流体基液采用普通煤油，而表面活化剂选择为油酸．实验整个工艺流程分为溶解、过滤、反应、加热、分离等几个阶段，最后得到乌黑发亮的Fe3O4煤油基磁性流体．溶解过程是用天平按质量比0.37:1称取FeCl2·4H2O 蓝绿色晶体和FeCl3·6H2O黄色晶体，再按照FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O的总量与水的质量比0.68:1溶解于水，放于烧杯中，用玻璃棒搅拌使其溶解，配制成混合溶液．为了加快溶解速度，可将盛溶液的烧杯置于热水浴锅中，待充分溶解后再置于冷水中冷却．过滤过程是将冷却后的FeCl2和FeCl3的混和溶液进行过滤操作，以除去杂质，在过滤后将得到棕色的油状溶液．反应过程是在经过过滤的FeCl2和FeCl3的混合液中用胶帽滴管逐滴加入氨水，使其发生如式（1）的化学反应．加入氨水后立即观察到有蓝黑色的Fe3O4胶粒体生成，应同时用玻璃棒或用搅拌器搅拌，使之分散均匀而不致凝聚形成大颗粒沉淀．直到不再看到有Fe3O4生成时，就说明氨水已过量，停止滴加氨水，此时得到的是蓝黑色液体．加热过程是在上述反应生成的蓝黑色溶液中加入活化剂油酸和基液煤油，搅拌使之混合均匀，将得到黑色发亮的液体．将其放置于80℃以上水浴中加热，以除去过量氨水. 加热过程中要用玻璃棒搅拌以加快除去氨水速度. 为检验氨水是否除掉，可用PH试纸放于烧杯口看其颜色变化，如显中性则证明氨水已基本除去.除氨过程中之所以要用水浴加热而不直接加热是为了防止水和煤油蒸发，除去氨水的目的则是为了使水和煤油分层.分离过程是把上述溶液转移至量筒中或试管中，静止十几分钟后，可观察到溶液分为两层. 上层乌黑发亮的胶体溶液就是Fe3O4的煤油基磁性流体，它由Fe3O4磁性颗粒、活化剂油酸和基液煤油组成. 下层无色（或略有些颜色）透明的则是水和未反应完的少量FeCl2或FeCl3的水溶液. 用吸管吸取上层黑色的胶体溶液，就得到了想要的Fe3O4的煤油基磁性流体. 如果经过加热后的溶液静止十几分钟后不发生分层现象，则说明仍有氨水未除去，可将其再倒回烧杯中继续加热．(2)Fe3O4煤油基磁性流体的检测制得的磁性流体样品必须进行磁性能的检测说明其磁性．Fe3O4煤油基磁性流体稳定性的测定，采用最简单的方法，是把制备的样品靠近感到有明显吸力作用的磁铁旁，看是否具有磁性．已知Fe3O4的平均粒径D=50*10-9m, U油酸=282.46g/mole油酸=0.89 g/mol S油酸截面积＝0.225nm2 e Fe3O4=5.18g/cm3五、思考题1、煤油和油酸在本实验中的用量是如何计算的？2、在实验的过程中是否可以先加入煤油和油酸后在磁力搅拌下一次性加入氨水？3、用什么方法提出和净化Fe3O4煤油基磁性流体？（计算制备1g的Fe3O4需要用油酸多少毫升，氢氧化钠多少克？）。
用小磁铁发电的小发明
用小磁铁发电的小发明：
以下是一个使用小磁铁发电的小发明——简易发电机：
材料：
•一块小的条形磁铁
•一段铜线
•一根细铁钉
•一个纸杯或者塑料杯
•一些胶带和绝缘材料（如电工胶带）
步骤：
1.首先，把铜线绕在铁钉上，制作出一个简易的电磁铁。
注意，绕的圈数越多，产生
的电流就越强。
2.然后，把绕好的电磁铁用胶带固定在纸杯或者塑料杯的底部。
3.在电磁铁的旁边放上一块条形磁铁，注意磁铁的N极和S极的方向，要确保它们能
和电磁铁的磁场产生相对运动。
4.接下来，快速移动磁铁（可以上下或左右移动），使其在电磁铁的周围产生磁场变
化。
这个过程中，你就会发现电磁铁中的铜线开始产生电流了。
5.你可以使用一个小电灯泡或者电压表来检测产生的电流。
磁流体的实验室制备方法制备
磁流体的制备磁流体,又称磁性液体、铁磁流体或磁液，是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。
ﻫ此法通常是将Fｅ2 + 、Fe3 ＋的可溶性盐配成溶液,然后按照1∶２或更高的摩尔比例将Ｆe２+ 和Fe３＋的两种溶液混合,用碱作为沉淀剂，将混合溶液中的Fe2 ＋和Fe3 +共同沉淀出来,沉淀转化为Fe３O4 后，经过滤、洗涤、干燥得到纳米级Fｅ3O4 。
ﻫﻫ主要的反应为：Fｅ2 ＋+ 2Fe3 ＋＋8OH—Fe3O4 ↓+ 4H2Oﻫ制备过程是将沉淀剂滴入（加入) 到Fe2 + 和Fe3 + 的混合溶液中，形成强碱性环境(常被称为“正向共沉淀法”),反应温度一般在70 -90 ℃之间,粒子的大小为几十纳米，形貌多为球形。
将Fe2 + 和Fｅ3+ 混合溶液滴入氨水溶液中(常被称作“反向共沉淀法”），得到25ｎｍ左右的Fe３O ４纳米粒子。
同样条件下,反向共沉淀法得到的Fｅ3O4 纳米粒子不仅小于正向共沉淀法得到的Fe３O4 纳米粒子，而且前者在交流电磁场中的热响应温度更高，有更好的生物应用潜力。
共沉淀方法的最大优点是设备要求低、成本低、操作简单和反应时间短.其主要不足是: (1）得到的Fｅ3O4 纳米粒子间存在非常严重的团聚现象，产品粒径分布范围较宽.这是由于制备中经历氢氧化物胶体过程,加之Fe3O4 纳米粒子的磁性和纳米粒子的高表面能，致使产物粒子容易团聚．（2) 制备必须在碱性条件下进行，而在此条件下Fｅ２+ 极易氧化为Fe3 +,因而产物中的Fe2+ 与Fｅ３+ 比例很难准确地控制为1∶２，致使产物中或多或少存在杂相。
为减轻团聚现象,一些科研工作者以水和乙醇、水和聚乙二醇为反应介质,一定程度上防止了F ｅ3O4 纳米粒子的团聚。
ﻫ试剂&全家福ﻫ分别称取2。
７g和5.４ｇ硫酸亚铁和三氯化铁。
硫酸亚铁要多一些。
加热至50℃倒入适量无水乙醇。
ﻫ搅拌均匀ﻫ趁加热的时候我们配一些（大概是100ml）１0%稀氨水ﻫ大家保护好自己的鼻子！ﻫ把那些硫酸亚铁加到溶液中,搅拌均匀。
磁流体发电机模型的制作与实验
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摘 要 ： 绍 一 种磁 流体 发 电机 模 型 的制 作 流 程 及 实验 方 法 。 介
关 键 词 ： 流 体 发 电机 ； 型 ； 作 实验 磁 模 制
中图 分 类 号 ： ６ ３ ７ Ｇ ３ ．
文献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ３ ６ ４ 【０ ９ １ 【 ） ０ ５ — ３ １０ — １８ ２ ０ ）１Ｓ 一 ０ ６
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磁流体发电机
磁流体发电磁流体发电是20世纪50年代末开始进行实验研究的一项新技术。
磁流体发电机的电动势是等离子体通过磁场时，其中正、负带电粒子在磁场作用下相互分离而产生的。
在普通发电机中，电动势是由线圈在磁场中转动产生。
为此必须先把初级能源（化学燃料或核燃料）燃烧放出的热能经过锅炉、热机等变成机械能，然后再变成电能。
在磁流体发电机中，是利用热能加热等离子体，然后使等离子体通过磁场产生电动势而直接得到电能，不经过热能到机械能的转变，从而可以提高热能利用的效率。
这是磁流体发电的特点，也是人们对它感兴趣的主要原因。
磁流体发电机的主要结构如图1所示。
图1 磁流体发电机结构示意图在燃烧室中利用燃料燃烧的热能加热气体使之成为等离子体(为了加速等离子体的形成，往往在气体中加一定量的容易电离的碱金属，如钾元素作“种子”），温度约为3000K。
然后使等离子体进入发电通道，发电通道的两侧有磁极以产生磁场，其上、下两面安有电极。
等离子体通过通道时，两电极间就有电动势产生。
离开通道的气体成为废气，它的温度仍然很高，可达2300K。
这废气可以导入普通发电厂的锅炉，以便进一步加以利用。
废气不再回收的磁流体发电机称为开环系统。
在利用核能的磁流体发电机内，气体—等离子体是在闭合管道中循环流动反复使用的，这样的发电机称为闭环系统。
磁流体发电机产生电动势，输出电功率的原理如下。
如图2所示，设磁场沿–y方向，而等离子体以速率v沿–x方向流动。
带电粒子在运动中要受到洛伦兹力而上、下分离，此力的大小为f =qvb这是一种非静电力，相当于一个非静电场强Ene 的作用，而图2 磁流体发电机原理示意图以l 表示两电极之间的距离，则可得此发电机的电动势为由于洛伦兹力的作用，正、负电荷将在上、下两电极积累，因而在等离子体内又形成一静电场Es 。
在两极间的总场强为以σ表示等离子体的电导率，则通过等离子体的电流密度（从负极向正极）为以S 表示电极的面积，则总电流为vB q f E ne ==vBl l E E ne ==s ne E E E -=)(s ne E E j -=σ)(s ne E E S I -=σ发电机输出的总功率为式中E s l 为发电机两极的端电压，V =Sl 为电极间总体积。
实际应用：五、 磁流体发电机模型
2244D Q D Q SQ v ππ===五、电磁流量计、速度选择器 、 磁流体发电机、 霍尔效应速度选择器、磁流体推进器、磁流体发电机、电磁流量计、霍尔元件等，都是带电粒子在相互正交的电场与磁场组成的复合场中的运动平衡问题。
所不同的是，速度选择器、磁流体推进器中的电场是带电粒子进入前存在的，是外加的；磁流体发电机、电磁流量计、霍尔元件中的电场是粒子进入磁场后，在洛仑兹力作用下，带电粒子在两极板间聚集后才形成的。
流液体的管道是用非磁性材料制作的。
在管道外加上匀强磁场。
当管道中的导电液体流过时，其中的正负离子在磁场力的作用下分别往管壁的两边集中，两边出现一定的电势差U 。
根据U 的大小就可以知道管中液体的流量。
假设已测出管壁a 、b 间的电势差U ，磁场B ，管道直径D ，推出管中液体的流量Q 的表达式。
流量Q ：单位时间流过管内某一截面的液体的体积。
由此可以表示出此时液体的流速为：当出现一定的电势差U 时，液体中的离子受的 电场力与磁场力平衡，此时U 就稳定了。
管中液体的流量Q 的表达式:1．(2001年全国理综)电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量.为了简化，假设流量计是如附图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a 、b 、c ，流量计的两端与输送流体的管道相连(如图４中虚线).图４中流量计上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料，现于流量计所在处加磁感强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面，当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上下两表面分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接，I 表示测得的电流值，已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则中求得流量为A.)(a c bR B I ρ+ B. )(ba cR B I ρ+ C.)(c b aR B I ρ+ D. )(abc R B I ρ+2、（08东城二模）．为了测量某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a 、b 、c ，左右两端开口，在垂直于上下表面方向加磁感应强度为B 的匀强磁场，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U ．若用Q 表示污水流量 (单位时间内排出的污水体积)，下列说法正确的是 ( )A ．若污水中正离子较多，则前内侧面比后内侧面电势高B ．前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势，与哪种离子多无关C ．污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大D ．污水流量Q 与电压U 成正比，与a 、b 有关3．(2010广东理综18分)如图16（a ）所示，左为某同学设想的粒子速度选择装置，由水平转轴及两个薄盘N 1、N 2构成，两盘面平行且与转轴垂直，相距为L ，盘上各开一狭缝，两狭缝夹角θ可调（如图16（b ））；右为水平放置的长为d 的感光板，板的正上方有一匀强磁场，方向垂直纸面向外，磁感应强度为B.一小束速度不同、带正电的粒子沿水平方向射入N 1，能通过N 2的粒子经O 点垂直进入磁场。
磁力自循环永动发电机制作
磁力自循环永动发电机制作
一、引言
在日常生活中，能源是我们生产和生活中不可或缺的重要资源，而发电机作为能源转换设备在能源产生和利用中发挥着重要作用。
本文将介绍一种磁力自循环永动发电机的制作方法，通过特定设计和工艺，利用磁力实现自循环，实现永动发电的目的。
二、材料准备
1.磁铁
2.电线
3.硅胶
4.铁芯
5.发电机框架
6.电池
三、制作步骤
第一步：准备工作
首先，准备好所需的材料和工具，确保工作区域安全整洁。
第二步：磁铁安装
将磁铁固定在发电机框架上，确保磁铁的极性正确。
使用硅胶固定磁铁，以免在运行过程中出现松动。
第三步：铁芯安装
在磁铁中间位置放置铁芯，铁芯的质量和形状对于发电效率有重要影响，确保铁芯的质量符合标准要求。
第四步：绕线
在铁芯上绕绕线，绕线的匝数和方式会对电流输出产生影响，需根据实际需求进行设计。
第五步：接线
将绕好线的部分接入电池，并确保线路连接牢固可靠。
四、检测和调试
完成制作后，需要对发电机进行检测和调试，确保各部分工作正常，调整合适的参数来达到最佳发电效果。
五、总结
通过以上制作步骤，我们成功制作了一台磁力自循环永动发电机。
这种发电机在合适的条件下可以实现永动发电，为人们的生产和生活提供可靠的能源支持。
通过本文介绍，希望读者了解到磁力自循环永动发电机的制作原理和步骤，能够在实际操作中更加熟练地进行制作。
同时也希望未来能够更多地探索利用新能源技术，为人类社会的可持续发展做出贡献。
以上便是关于磁力自循环永动发电机制作的全部内容，希望对您有所帮助。
高考物理常用模型十八：磁流体发电机模型
模型十八：磁流体发电机模型
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。
如图所示，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。
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
Bv
E Bvq Eq == 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。
Bvd Ed ==ε
我们可以将运动的粒子可看成一根根切割磁力线的导电棒，根据法拉第电磁感应定律，会在棒两端产生动生电动势，如右图所示。
为了方便求解，假设0v 在运动过程中不变，其中p F 是外界的推力，A F 是安培力。
()2220202
0200max 0r R R d v B r R R v F p r
R d v B F F I r
R d Bv r R I R dKq
Bv I p Kq
I d
Bv BId
F F L L L L p L A p L L L A p +=+=+==<+=+=
======饱和饱和饱和时，当外接电阻是εεε
所以利用磁流体发电，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。
实际情况下，考虑等离子体本身的导电性质，输出功率需要乘以一定的系数。
B E 霍尔效应示意v + d 电动势、电功率模型原理图。
探索磁流体发电的磁流体发电实验
探索磁流体发电的磁流体发电实验引言磁流体发电作为一种新兴的发电技术，利用磁流体材料在磁场中的磁流体效应产生电能。
本文将从物理定律、实验准备、实验过程、应用和其他专业性角度来详细解读磁流体发电的实验。
一、物理定律的作用1. 磁流体效应：磁流体效应是磁流体发电的核心原理。
根据磁流体效应，磁性颗粒悬浮在导电液体中，在外加磁场的作用下，磁性颗粒形成一部分排列成链状的结构。
当流体中的颗粒在磁力的作用下发生运动时，它们会导致导电液体中的电离物质移动，从而产生电势差。
2. 法拉第定律和物质输运：法拉第定律描述了导电液体中电离物质随时间变化的规律。
在磁流体发电实验中，通过对导电液体中的电离物质进行测量，可以分析磁流体效应产生的电势差大小。
3. 麦克斯韦方程组：麦克斯韦方程组描述了电磁场的基本规律。
在磁流体发电实验中，需要利用麦克斯韦方程组来计算磁场的强度和方向，以及对磁流体材料的影响。
二、实验准备1. 实验设备：磁流体发电实验通常需要准备磁流体样品、导电液体、磁场产生器、电离物质检测装置等实验设备。
2. 材料选择：磁流体样品应具有良好的磁流体效应，常见的磁流体材料有铁磁性液体和磁性纳米颗粒悬浮在导电液体中。
导电液体的选择需要考虑其电导率和可调控性。
3. 磁场设计：为了实现磁流体效应的最大化，磁场产生器应具有足够的磁场强度和可调控性。
根据实验需求，可以选择永磁体、电磁铁或超导磁体等。
4. 电离物质检测：为了准确测量磁流体效应产生的电势差大小，需要使用适当的电离物质检测装置，如电位计、电导计等。
三、实验过程1. 实验设置：将磁流体样品悬浮在导电液体中，置于磁场产生器中。
在实验过程中，需控制磁场的强度和方向，并通过调整磁场产生器来观察其对磁流体效应的影响。
2. 电离物质移动的测量：在实验过程中，通过电位计、电导计等测量磁流体效应产生的电势差大小。
同时，也可以通过电离物质的测量来验证磁流体效应的存在和影响。
3. 参数变化的研究：为了进一步了解磁流体效应的规律，可以通过改变实验条件来研究不同参数对磁流体发电的影响。
等离子体磁流体发电实验
等离子体磁流体发电实验等离子体磁流体发电实验是一项重要的物理实验，可以通过利用等离子体和磁流体的特性来产生电力。
本文将从定律到实验准备以及实验过程进行详细解读，并探讨该实验的应用和其他专业性角度。
在进行等离子体磁流体发电实验之前，我们需要了解相关的物理定律和原理。
等离子体是一种高度激发状态的气体，其中的自由电子和正离子以及中性原子或分子共存。
磁流体是一种带有磁性的液体，可以被磁场操控。
在磁场的作用下，磁流体会形成链状结构，其中的颗粒会被有序地排列。
而等离子体和磁流体的相互作用可以产生电流。
基于这些原理，我们可以进行等离子体磁流体发电实验。
在实验准备阶段，我们需要准备以下材料和设备：等离子体装置、磁流体、磁场产生器、电源、导线和仪表等。
首先，我们需要建立一个等离子体室，确保实验环境的真空度和稳定性。
然后，将磁流体注入到等离子体室中，并通过磁场产生器控制磁流体的排列。
在实验过程中，我们可以通过调节磁场的强度和方向来控制等离子体和磁流体的相互作用。
当磁场作用在磁流体上时，磁流体中的颗粒会按照磁力线有序地排列。
同时，等离子体中的自由电子和正离子也会受到磁场力的影响，沿着磁力线运动。
在这个过程中，电子和离子之间的相互碰撞会产生电流。
为了测量和记录这个电流，我们需要连接电源和仪表，并使用导线将它们与等离子体和磁流体连接起来。
通过仪表，我们可以实时监测电流的强度和方向。
通过调节磁场的参数，我们可以改变电流的大小和方向，进而控制电力的产生和输出。
等离子体磁流体发电实验具有广泛的应用前景。
首先，该实验可以为磁流体发电技术的研究提供实验数据和理论验证。
磁流体发电技术作为一种新型的能源转换方式，具有高效率、低成本和环保等优点。
通过对等离子体磁流体发电实验的研究，我们可以进一步完善和优化磁流体发电装置的设计和工作原理。
其次，等离子体磁流体发电实验还可以在其他领域中得到应用。
例如，利用该技术可以实现磁流体润滑、磁流体传感器和磁流体传输等。
磁流体发电实验装置搭建与分析
磁流体发电实验装置搭建与分析
一、引言
磁流体发电是一种利用磁体与导电体相互作用产生电动势的技术。
本文将介绍磁流体发电实验装置的搭建、原理分析和实验结果。
二、装置搭建
1. 材料准备
首先，准备以下材料： - 磁铁 - 导电盘 - 磁流体 - 电路连接线 - 电压表
2. 实验装置搭建
1.将磁铁固定在实验台上。
2.将导电盘安装在磁铁的上方，并与电路连接线相连。
3.在导电盘上倒入磁流体，使其覆盖整个盘面。
三、原理分析
1. 磁流体特性
磁流体是一种特殊的流体，可以受到外界磁场的影响而形成特定的结构。
当磁流体与磁场相互作用时，会产生电动势。
2. 工作原理
通过实验装置搭建后，当磁流体受到磁场作用时，会在导电盘表面形成特定的涡流。
这些涡流会在导电盘上产生感应电流，从而在电路中产生电动势。
四、实验结果与分析
1. 数据记录
经过实验，我们记录下了不同磁流体浓度和磁场强度下的电压值。
2. 结果分析
根据实验结果分析，当磁流体浓度或磁场强度增加时，产生的电压值也会相应增加。
说明磁流体发电效果与磁流体浓度和磁场强度相关。
五、结论
本文介绍了磁流体发电实验装置的搭建过程、工作原理以及实验结果及分析。
通过实验，验证了磁流体发电技术的可行性，为未来磁流体发电技术的研究提供了一定的参考和基础。
磁铁自制发电机制作方法
磁铁自制发电机制作方法
嘿，朋友们！今天咱就来讲讲怎么用磁铁自制发电机，这可好玩啦！
你想想啊，就那么几块小磁铁，居然能搞出电来，多神奇呀！就好像变魔术一样。
咱先准备好材料哈，磁铁那肯定得有，而且还得是强磁铁，不然那力量可不够哦。
然后就是一些电线，铜丝的最好啦，再找个能转起来的东西，比如小轮子啥的。
把磁铁固定好，让它们稳稳地待在那里，就像士兵站好岗一样。
然后把电线一圈一圈地绕在那个能转的东西上，就跟给它穿衣服似的。
接下来就是好玩的部分啦！你得让这个能转的家伙动起来呀，你可以用手拨弄它，或者找个小风吹吹它，嘿，它就开始转啦！这一转可不得了，电就产生啦！你说神奇不神奇？
这就好比是一场小小的能量舞蹈，磁铁和电线一起合作，跳出了电的旋律。
你看，大自然里有那么多能量，咱就用这么简单的办法把它给抓住啦！就好像在大海里捞到了宝贝一样。
要是你做得好，说不定还能点亮个小灯泡啥的，那时候你得多有成就感呀！哇，我自己做的发电机点亮了灯泡，多牛呀！
不过可别小瞧了这个过程哦，你得仔细点，电线要绕得整齐，磁铁要放得恰到好处。
就跟盖房子一样，根基得打好，不然房子可盖不结实。
而且呀，这当中可能会遇到些小问题，比如电不太够啦，或者转得不太顺畅啦，但别着急，咱慢慢来，总能解决的。
这也是乐趣的一部分呀，就像打游戏过关一样，过了一关还有更难的等着，但咱不怕呀，咱有智慧，有耐心！
总之呢，用磁铁自制发电机，既好玩又能学到东西，还能让你感受到大自然的神奇力量。
大家都快来试试吧，相信你们一定会爱上这个有趣的小实验的！。
磁流体发电机模型
磁流体发电机模型
党彪
【期刊名称】《教学仪器与实验》
【年(卷),期】2007(023)010
【摘要】1 教具装置图（图1） 2 特点及用途（1）特点①磁流体发电机是带电粒子在磁场中运动的典型应用。
本教具利用电解质溶液通过强磁场时正、负离子受洛伦兹力的原理，形象地向学生展示了磁流体发电机的结构和工作原理。
【总页数】1页(P35)
【作者】党彪
【作者单位】河北省安国中学,071200
【正文语种】中文
【中图分类】O646.1
【相关文献】
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小型爆炸磁流体发电机实验装置研制
小型爆炸磁流体发电机实验装置研制爆炸磁流体发电机是将高能炸药在专用的爆炸室中爆轰生成高温、高压、高速等离子体,该等离子体在装有电极的通道中流动,快速切割通道中的磁场,由法拉第电磁感应定律,在电极间感生出脉冲电压,接在电极上的负载可获得高功率电脉冲的装置。
爆炸磁流体发电机由爆炸等离子体发生器、成形炸药、强磁场、和发电通道组成,其特点是功率密度高、装置可重复使用、机组启动快、可直接向负载传递能量,无转动部件,易于维护。
用高能炸药激励爆炸磁流体发电机是一种非常有前途的大功率脉冲电源。
本文以小型爆炸磁流体发电机实验装置研制为对象,通过对爆炸磁流体发电机理论的分析,研究了不同结构的成形炸药柱爆轰产物的流动特点,研究了可重复爆炸等离子体发生器结构形式、不同材料可重复发电通道的结构及特性,研制了高压电容放电产生强磁场的跑道型脉冲磁体,进行了装置集成与发电实验。
本文主要完成了以下工作: 1.实验是目前研究爆炸磁流体发电的最为重要的途径。
建造可重复使用的爆炸磁流体发电机实验装置是开展爆炸磁流体发电研究工作的前提和基础。
建成了国内第一套用于研究爆炸磁流体发电的实验装置,包括爆炸冲击压力测试系统以及发电等离子体速度测试系统,并利用该实验装置和测量系统,进行了爆炸磁流体发电实验。
2.可重复使用爆炸等离子体发生器是爆炸磁流体发电机的主要部件。
本文在研制爆炸生成等离子体的过程中,将高能炸药爆轰和安全利用爆炸能量结合起来研究,发现容器直径与炸药柱直径比过大的容器不宜作为爆炸等离子体发生器。
分析和实验表明,炸药柱在爆炸等离子体发生器中爆轰生成等离子体的过程是近壁爆轰,其必然对容器壁造成强烈的破坏,论文提出了“嵌套结构,夹层填充”的方法,基本解决了爆炸等离子体发生器的重复使用问题。
填充缓冲吸能材料的嵌套结构和对内层进行增强热处理等措施是建造可重复使用爆炸等离子体发生器的可行办法。
3.研制成功可以承受24kV电压和74.3kA电流最高磁场可达8Tesla多次冲击的脉冲高场磁体。
第21讲 磁流体发电机模型
第21讲磁流体发电机模型磁流体发电机燃烧型磁流体发电机由燃烧室、发电通道和磁体三个主要部件组成，如图（a）所示的是最简单的磁流体发电机的结构示意图。
燃烧室是燃料燃烧的地方，燃烧所产生的高温气体（导电流体）经喷管提高流动速度，以高温高速进入发电通道，切割磁感线产生感应电动势而发电，其发电原理的示意图（b）所示，（b）图中两块金属板的长度均为a，宽度均为b，金属板平行且正对放置，间距为d，其间有匀强磁场，磁感应强度为B，导电流体的流速为v（保持不变）、电阻率为ρ，外接负载电阻的阻值为R。
导电流体从一侧沿垂直磁场且与金属板平行的方向进入两板间，则可求发电机产生的电动势大小以及其他相关问题。
解析：两个角度考虑：微观和宏观。
微观角度是带电粒子在磁场中运动进而形成复合场，最后电场力和洛伦兹力平衡得到结论；宏观角度是导体棒切割磁感线产生感应电动势。
应用：（北京2006年）磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。
图1是平静海面上某实验船的示意图，磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道（简称通道）组成。
如图2所示，通道尺寸a＝2.0m，b＝0.15m、c＝0.10m。
工作时，在通道内沿z轴正方向加B＝8.0T的匀强磁场；沿x轴正方向加匀强电场，使两金属板间的电压U＝99.6V；海水沿y轴正方向流过通道。
已知海水的电阻率ρ＝0.22Ω·m。
（1）船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向；（2）船以v s＝5.0m/s的速度匀速前进。
若以船为参照物，海水以5.0m/s的速率涌入进水口由于通道的截面积小球进水口的截面积，在通道内海水速率增加到v d＝8.0m/s。
求此时两金属板间的感应电动势U感。
（3）船行驶时，通道中海水两侧的电压U/＝U－U感计算，海水受到电磁力的80%可以转化为对船的推力。
(a) (b)当船以v s ＝5.0m /s 的船速度匀速前进时，求海水推力的功率。
答案：(1)根据安培力公式,推力F 1=I 1Bb,其中I 1=R U ,R ＝ρac b 则F t =8.796==B pU Bb R U ac N 对海水推力的方向沿y 轴正方向(向右)(2)U 感=Bu 感b=9.6 V(3)根据欧姆定律，I 2=600)('4=-=pb ac b Bv U R U A 安培推力F 2=I 2Bb=720 N对船的推力F=80%F 2=576 N推力的功率P=Fv s =80%F 2v s =2 880。
运用电磁感应原理设计自制发电机实验方案
根据转轴直径和长度制 作支架，确保转轴能够 自由旋转且保持稳定。
将电刷固定在支架上， 调整位置使其与线圈引 出线接触良好。注意保 持电刷与线圈之间的压 力适中，避免磨损过快 或接触不良。
将连接线一端接至电刷 ，另一端连接至外部负 载（如小灯泡、电流表 等）。注意检查连接是 否牢固，避免接触不良 导致实验失败。
05
结果分析与讨论
数据处理方法及技巧分享来自数据平滑处理对于原始数据进行平滑处理，以消除噪声干扰，提高 数据质量。
数据标准化
将数据按照一定比例进行缩放，使其符合标准正态分 布，便于后续分析。
数据可视化
利用图表、图像等方式将数据呈现出来，便于观察数 据分布和规律。
结果展示：波形图、数据表等
波形图
展示发电机输出电压或电流的波形图，可以直观地观察波形的形状、幅度、频 率等特征。
法拉第电磁感应定律
楞次定律
感应电流的方向总是试图阻止产生它 的磁通量的变化。
感应电动势的大小与磁通量的变化率 成正比。
自制发电机意义及应用
教育意义
通过自制发电机，可以深入理解 电磁感应原理，提高动手能力和 实践创新能力。
应用价值
自制发电机可以作为教学演示、 科普展示或应急电源等场合的实 用工具。
实验目标与预期成果
注意事项与安全防护措施
在实验过程中，务必保持手部 干燥，避免触电危险。
使用强磁铁时，请注意不要将 其靠近电子设备或信用卡等磁 性物品，以免造成损坏或数据
丢失。
在搭建和调试过程中，注意观 察各部件是否安装牢固，防止 因松动或脱落导致意外发生。
若发现异常情况（如线圈发热 、负载不工作等），应立即切 断电源并检查原因，确保安全 后再进行下一步操作。
燃烧型脉冲磁流体发电机实验研究
万方数据
第２期
谢中元等：燃烧型脉冲磁流体发电机实验研究
１８３
１０ Ｓ的时间内产生５００ ＭＷ／ｍ３的功率［ｚ］，为电磁 脉冲武器或者定向能武器的实现提供了可能．因 此，研究以固体推进剂为燃料的燃烧型脉冲磁流体 发电机具有重要的军事应用价值．
以固体火箭推进剂为燃料的燃烧型脉冲磁流体 发电机的研究主要集中在高燃气电导率的推进剂配 方、优良的磁流体发电通道、高磁场强度和磁场均匀 度的磁体系统三大领域．其中，推进剂是发电机的 能源，提供高温高电导率等离子体，其性能的优劣直 接影响发电机的能量输出特性；发电通道是脉冲磁 流体发电机能量交换的场所，其结构与内部流场特 性直接影响发电机的能量输出；均匀强磁场是脉冲 磁流体发电的关键，磁场强度越高，能量转换效率 越高．
点阻副．普通磁流体发电机用于民用设施，以提高能 量的利用效率，如燃煤磁流体发电机的发电效率可 接近６０％ｃ卜５｜．燃烧型脉冲磁流体发电机主要用作 高功率脉冲电源，以固体推进剂作为能源，能在３～
收稿日期：２０１０—０３—３１ 基金项目：国家部委基础产品创新资助项目（Ａ２２２００６１３７４） 作者简介：谢中元（１９８２一），男，博士生，Ｅ—ｍａｉｌ：２０６０２３１８＠ｂｉｔ．ｅｄｕ．ｃｎ；周霖（１９６２～），男，副教授，博士生导师
ＸＩＥ Ｚｈｏｎｇ—ｙｕａｎ， ＺＨｏＵ Ｌｉｎ （Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｓｅｔ ｕｐ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ ｆｏｒｍｕｌａ， ｍａｇｎｅｔｏｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ（ＭＨＤ）ｃｈａｎｎｅｌ ａｎｄ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆａｃｉｌｉｔｙ，ｏｆ ｗｈｉｃｈ ａｌｌ ｗｅｒｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ＭＨＤ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ．Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ＭＨＤ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｗａｓ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ ｉｎ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅ ｗａｓ ｔｅｓｔ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｏｌｉｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ ｗｉｔｈ ｃｅｓｉｕｍ ｎｉｔｒａｔｅ（ＣｓＮ０３） ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ ｄｒｉｖｅｎ ＭＨＤ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ，ｂｙ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｇａｓ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｎｓｉｔｙ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｉｓ １．９×１０１２ ｃｍ一３ ｔｈａｔ ｉｓ ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ １ ０００ ｔｉｍｅｓ ｏｆ ｎｏｒｍａｌ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｎｏｒｍａｌ ｒｏｃｋｅｔ ｍｏｎｉｔｏｒ．Ｔｈｅ ｓｔｒｏｎｇ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ ｃａｎ ｂｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔ— ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅ ｏｆ １０４ ｍｍ×３６０ ｍｍ×５００ ｍｍ．ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｒｅａｃｈｅｓ ｔｏ １．２４ Ｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ ｏｆ ｍａｇｎｅｔ ｆｉｅｌｄ ｅｘｃｅｅｄｓ ９５％．Ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｏｕｔｐｕｔ ｉｓ ９０ Ｖ．Ａｌｌ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｐａｒｔｌｙ ｔｒａｎｓｌａｔｅｄ ｉｎｔｏ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ．Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｃｏｕｌｄ ａｆｆｏｒｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ
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磁流体发电机模型的制作与实验
作者：肖永强徐兴花
来源：《物理教学探讨》2009年第11期
摘要:介绍一种磁流体发电机模型的制作流程及实验方法。
关键词:磁流体发电机;模型;制作实验
中图分类号:G633.7 文献标识码:A文章编号:1003-6148(2009)11(S)-0056-3
1 实验原理
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。
高中新课程教材《选修3-1》和各类教辅资料均有介绍。
本教具以饱和NaNO3溶液为流体以一定的流速进入强磁场,利用电荷在磁场中受洛伦兹力作用发生偏转至两金属铜极,发出电来,从而弥
补高中物理演示实验教具的空白。
2 实验器材
钕铁硼强磁铁、金属铜片、透明有机玻璃、饱和NaNO3溶液、微安表或数字式万用表、玻璃管、橡皮塞、导线、洗瓶。
3 制作流程
(1)利用有机玻璃的透明性制作磁流体发电机实验平台,电解质溶液槽1个、回收槽2个,制作过程中需用三氯甲烷(氯仿)进行粘合,如图1所示;
(2)选取8.5cm×1.0cm×0.5cm金属铜条两片,在一端由导线引出两极,方便连接微安表或数字式万用表,如图2所示;
(3)淘宝网购置钕铁硼强磁铁两块,尺寸为8.0cm×6.3cm×1.0cm;
(4)制作用于隔离两磁铁和安插铜条的机盒,长与宽由磁铁决定,厚度由铜条宽度决定,如图3所示;
(5)配制饱和NaNO3溶液以替代高温高压等离子体。
4 操作步骤
(1)按照制作流程中所制器材安装实验模型,安装后装置如图4所示;
(2) 微安表的两极或数字式万用表的两个表笔与两铜条接线柱相连接,并将数字式万用表打至毫安档或微安档;
(3)将已配制的饱和NaNO3溶液倒入电解质溶液槽中,打开阀门,通过玻管经两铜条流入回收槽;
(4)通过回收槽交替传动,使饱和NaNO3溶液得以持续流动;
(5)观察微安表或数字式万用表的示数变化情况;
(6)拆卸实验装置,清洗擦干。
5 实验结论
测得的实验数据显示,铜条两端所测电压最大值可达60mV,微安表示数最大值可达50μA,并实验可重复操作。
6 模型优点
(1)本实验装置均属原创:更重要的是弥补高中物理演示实验教具的空白;
(2)实验选材简单、环保:选取的实验材料均属常见材料,制作简单,环保;
(3)实验操作安全可重复:操作过程中不存在安全隐患,符合演示实验的安全性原则,并且实验可以重复操作;
(4)实验可视程度高且广:由于本教具采用透明的有玻璃制作,视角大且可视程度高,消除了学生头脑中对磁流体发机的神秘感,使实验教具做到平民化;
(5)实验结果明显、可靠:测得的实验数据显示,铜条两端所测电压最大值可达60mV,微安表示数最大值可达50μA,并且每次实验均能成功;
(6)可以由学生独立操作:本实验另一个亮点便是学生可以独立自主操作,实现学生D.I.Y.。
7 几点释疑
(1)质疑实验数据可靠性?
在电解质溶液自身流动过程中,可能形成微电流,本实验数据可能存在失真现象。
笔者通过数字式万用表表笔探测了电解质流体可能形成的微电流数据,将万用表选择微安档时,显示屏有示数跳动,但从未超过1μA,且与直接打至数字式万用表微安档显示相同,说明此时的两组数据均为不可靠数据,而磁流体实验中,最大值可达50μA,即实验结果明显可靠。
(2)实验中的流体为何选用饱和NaNO3溶液而非饱和NaCl溶液?
实验中之所以选用饱和NaNO3溶液为流体,是为了防止在使用饱和NaCl溶液为流体过程中因铜条接线处材料质地不同而引起电解反应,实验过程产生氯气,污染环境,进而实现这个实验的环保性。
(3)为何利用回收槽人工传接电解质溶液?
本实验在原先操作过程中,还设有水泵将流体形成自动环流装置,但在教学演示过程中出现了两个问题:一是水泵带动需要电源,有学生怀疑检测电表的示数可能是电源造成的;二是溶液形成环流会给学生造成“永动机”可能的假象,使教学重点发生转移,不利课堂教学。
为此,利用两回收槽交替传动,使教学重点突出,实验环节保持原生态。
参考文献:
[1]普通高中课程标准实验教科书《物理》必修.北京:人民教育出版社 (栏目编辑王柏庐)。