磁流体发电机的原理是什么?为什么正负电荷聚集在上下两板的时候不会通过导线电荷中和?为什么还有时间形成电场?形成了电场后,使离子在磁场和电场力的作用下,不发生偏转,这个时候,上下
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/20 06:17:36
磁流体发电机的原理是什么?为什么正负电荷聚集在上下两板的时候不会通过导线电荷中和?为什么还有时间形成电场?形成了电场后,使离子在磁场和电场力的作用下,不发生偏转,这个时候,上下
磁流体发电机的原理是什么?
为什么正负电荷聚集在上下两板的时候不会通过导线电荷中和?为什么还有时间形成电场?形成了电场后,使离子在磁场和电场力的作用下,不发生偏转,这个时候,上下两个板的所带电荷不变,如果形成电流（电流的速度不是光速吗）,上下两板所带的电荷一瞬间就中和了,他怎么在接外电路的情况下可能形成一个电势差连续稳定不变的电场?
磁流体发电机的原理是什么?为什么正负电荷聚集在上下两板的时候不会通过导线电荷中和?为什么还有时间形成电场?形成了电场后,使离子在磁场和电场力的作用下,不发生偏转,这个时候,上下
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.
1基本信息
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,使其部分电离后,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.
2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.
3缺点
现在磁流体发电机制造中的主要问题是发电通道效率低,目前只有10%.通道和电极的材料都要求耐高温、耐碱腐蚀、耐化学烧蚀等,目前所用材料的寿命都比较短,因而磁流体发电机不能长时间运行.