第4讲：磁流体发电机

随着负粒子向下偏转，下极板 积累的负电荷越来越多

问：磁流体发电机的电场是怎样产生的？
×××××××× ++++++++++++++++++++ ×××××××× ×××××××× ×××××××× ×××××××× ×××××××× ×××××××× -----------------------------××××××××
正极板
负极板
电源的+极
电源的-极

问：磁流体发电机的等效图是什么？ 答：极板相当于电源
正极板 相当于电源的+极
×××××××× ×××××××× ×××××××× v + ×××××××× R v ×××××××× ×××××××× ×××××××× ××××××××
R
负极板 相当于电源的-极
电场线

当极板积累电荷后，极板之间会产生电场。 随着积累的电荷越来越多，电场越来越强， 所以后来的粒子既受洛伦兹力，又受电场力。
++++++++++++++++++++ ×××××××× ×××××××× F洛 ×××××××× + v ×××××××× ×××××××× ×××××××× F电 ×××××××× -----------------------------××××××××

问：极板是怎样带上正、负电荷的？ 答： 随着正粒子向上偏转，上极板
积累的正电荷越来越多
×××××××× F洛 +++++++++++ ×××××××× ×××××××× + ×××××××× _ ×××××××× ×××××××× F洛 ×××××××× -----------------------------××××××××


开始极板间积累的电荷较少，F电较小，所 以正电荷仍然向上偏。当积累的电荷足够 F洛 F 多时， 电 此时等离子体不偏转。 E 即 qvB qE 即 v 时，等离子不偏转。 B




问：等离子体具有什么能量？ 答：内能。 因为等离子是微观粒子，而内能指的是所 有分子的分子动能与分子势能之和 问：磁流体发电机的能量是怎样转化的？ 答：等离子体的内能转化为电能 问：磁流体发电机哪个相当于电源？ 答：极板相当于电源

磁流体发电机如图所示，求：磁流体发电 机的电动势
×××××××× ×××××××× v ×××××××× ××××××××

根据二力平衡 qE qvB
E vB

把 E vB 代入 U Ed 得： U vBd 开路时，发电机的电动势E动等于极板之间 的电压U，所以 E动 vBd
注意： 场强用E表示， 电动势也用E动表示


问：怎样增大磁流体发电机的电动势E动？
×××××××× ×××××××× ×××××××× ××××××××
三管齐下，效果更明显
R
增大等离子体的速度v
E动 vBd
增大磁感应强度B 增大极板之间的距离d

问：磁流体发电机怎样给电阻R供电？
×××××××× ×××××××× ×××××××× ×××××××× R
第4讲：磁流体发电机
制作人：张光明
磁流体发电机

问：磁流体发电机由哪些部分构成的？ 答：磁体、等离子体、极板、外电路

问：什么是【等离子体】？ 答：被电离的大量正负粒子

问：磁流体发电机的原理是什么？ 答：高速等离子体喷入磁场，等离子体受洛 伦兹力而偏转，等离子体被极板吸收后，使 极板带等量异种电荷，然后给外电路供电。

问：极板是怎样带上正、负电荷的？ 答： 对正粒子：根据左手定则，
×××××××× F洛 ×××××××× ×××××××× + ×××××××× _ ×××××××× ×××××××× F洛 ×××××××× ××××××××
F洛向上，所以向上极板偏转， 所以上极板带正电
对负粒子：根据左手定则， F洛向下，所以向下极板偏转， 所以下极板带负电

答：当开关闭合时，在电阻R中要形成电流， 消耗极板的电荷，使极板的电压减小，极 板间的场强随之减小，电场力减小，粒子 再次偏转，再次发电。