磁流体发电机电磁流量计霍尔效应讲稿.ppt
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1、关于磁流体发电机电磁流量计霍尔效应第一页,讲稿共十九页哦一一.磁流体发电机(磁流体发电机(等离子体):等离子体):1 1、磁流体发电是一项新兴磁流体发电是一项新兴技术,它可以把技术,它可以把物体的内能物体的内能直接直接转化为转化为电能电能,下图是它的示意,下图是它的示意图,平行金属板图,平行金属板A A、B B之间有一之间有一个很强的磁场,将一束等粒子个很强的磁场,将一束等粒子体(即高温下电离的气体,含体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)喷入有大量正、负带电粒子)喷入磁场,磁场,ABAB两板间便产生电压。两板间便产生电压。如果把如果把ABAB和用电器连接,和用电器连接,ABAB就就
2、是一个直流电源的两个电极。是一个直流电源的两个电极。气体通常呈中性,但在高温下,气体会被电离成正负离子,气体通常呈中性,但在高温下,气体会被电离成正负离子,这种状态下的气体称为等离子体。这种状态下的气体称为等离子体。第二页,讲稿共十九页哦2 2、磁流体发电机的原理:、磁流体发电机的原理:(1)装置:)装置:M、N为平行金属,板间有匀强磁场,为平行金属,板间有匀强磁场,让等离子体从两板之间垂直进入匀强磁场让等离子体从两板之间垂直进入匀强磁场。MNv第三页,讲稿共十九页哦(2 2)磁流体发电机的原理:)磁流体发电机的原理:正负离子正负离子受到受到f洛洛偏转偏转打到两金属板打到两金属板上上 两板间产
3、生电场、电压。两板间产生电场、电压。MNv当金属板与用电器组成闭合回路,金属板相当于电源。当金属板与用电器组成闭合回路,金属板相当于电源。电荷量积累到一定程度:电荷量积累到一定程度:f洛洛=F电电 粒子不再偏转粒子不再偏转两板间电压达到最两板间电压达到最大。此后的粒子均做匀速直线运动。此时两板间电压即为电源的电动势大。此后的粒子均做匀速直线运动。此时两板间电压即为电源的电动势开始阶段:电压较小开始阶段:电压较小 f洛洛F电电两两板上电板上电荷增多荷增多场强、电压增大。场强、电压增大。第四页,讲稿共十九页哦设:平行金属板面积设:平行金属板面积-S 间距间距-L 等离子体电阻率等离子体电阻率-喷入
4、气体的速度喷入气体的速度-v 磁场的磁感强度磁场的磁感强度-B 板外电阻板外电阻 -R求:求:R中的电流中的电流Eq=Bqv电动势:电动势:E=Ed=Bvd电流:电流:I=E/(R+r)第五页,讲稿共十九页哦练习:如图所示是等离子体发电机的示意图,平行练习:如图所示是等离子体发电机的示意图,平行金属板间的匀强磁场的磁感应强度金属板间的匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,两板间,两板间距离为距离为20,要使,要使AB端的输出电压为端的输出电压为220V,则等离子,则等离子垂直射入磁场的速度为多少?垂直射入磁场的速度为多少?代入数据得代入数据得v=2200m/s电流的方向如何?电流的方向如何?电流的
5、方向如何?电流的方向如何?由由由由B B到到到到A A第六页,讲稿共十九页哦二、电磁流量计二、电磁流量计1 1、用途:测量可导电流体(如污水)在管中的流量、用途:测量可导电流体(如污水)在管中的流量 (单位时间内通过管内横截面的流体的体积)(单位时间内通过管内横截面的流体的体积)。2 2、模型:横截面为长方形的一段管道,中空部分的长、宽、高、模型:横截面为长方形的一段管道,中空部分的长、宽、高 分别为图中的分别为图中的 a a、b b、c c,两端与输送液体的管道相连,两端与输送液体的管道相连 (图中虚线),上下两面是金属材料,前后两面是绝(图中虚线),上下两面是金属材料,前后两面是绝 缘材料
6、。缘材料。bacB第七页,讲稿共十九页哦 3 3、工作原理:、工作原理:将流量计放在匀强磁场将流量计放在匀强磁场 B B中中,磁场方向垂直于前后两面。当导电磁场方向垂直于前后两面。当导电液体(正、负离子)流经该管道时,导体上下表面带电,最终会液体(正、负离子)流经该管道时,导体上下表面带电,最终会达到稳定状态(此时上、下表面间的电压即为电源的电动势)。达到稳定状态(此时上、下表面间的电压即为电源的电动势)。此后的导体流体将在管中做匀速运动,流过管内横截面的流体的此后的导体流体将在管中做匀速运动,流过管内横截面的流体的体积保持稳定。这时,就可测出:导电液体的流量体积保持稳定。这时,就可测出:导电
7、液体的流量Q Q(单位时间内通(单位时间内通过管内横截面的流体的体积)。过管内横截面的流体的体积)。bacBQ=vS=v bcQ 的计算公式:的计算公式:Bqv=Eq=qu/c得得v=U/BcQ=bU/B第八页,讲稿共十九页哦流量:流量:Q=Sv=dU/4Bdba导电导电液体液体Bqv=Eq=qu/d得得v=U/Bd导电液体在管中向左流动,导电液体中的自由电荷要洛导电液体在管中向左流动,导电液体中的自由电荷要洛沦兹力的作用下偏转,形成电场,当电场力与洛伦兹力沦兹力的作用下偏转,形成电场,当电场力与洛伦兹力平衡时,平衡时,a、b两点的电势差就保持稳定两点的电势差就保持稳定第九页,讲稿共十九页哦例
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