有关电磁场的仪器-霍尔效应、电磁流量计、磁流体发电机、电磁炮

有关电磁场的仪器
cradle 2 the grave•霍尔效应
霍尔效应(Hall effect)是指当固体导体放置在一个磁场内,且有电流通过时,导体内的电荷载子受到洛伦兹力而偏向一边,继而产生电压(霍尔电压)的现象嬮电压所引致的电场力会平衡洛伦兹力嬮通过霍尔电压的极性,可证实导体内部的电流是由带有负电荷的粒子(自由电子)之运动所造成。霍尔效应于嬱嬸嬷嬹年由埃德温·赫伯特·霍尔(Edwin Herbert Hall)发现。
霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用而引起的偏转,所以可以用高中物理中的电磁学、力学、运动学等有关知识来进行解释嬮
霍尔效应原理的应用常见的有:霍尔元件、磁流体发电机、电磁流量计、磁强计等嬮
如下:外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,
正电荷,从而形成横向电场,横向电场对电子施加与方向相反的
•电磁流量计
电磁流量计是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(一般为液体)流量的一种仪器,用非磁性材料制成,一般用于测量污水排放量,是霍尔效应的一种应用嬮
根据霍尔效应其原理可解释为:如图嬲所示,一圆形导管直径为d,用非磁性材料制成,其中有可以导电的液体向左流动嬮
导电液体中的自由电荷(正负离子)在洛伦兹力作用下横向偏转,a、b间出现电势差。当自由电荷所湖北大学学报
受电场力和洛伦兹力平衡时,a、b间的电势差就保持稳定嬮
qvB嬽qE嬽q U d
可得
v嬽U bd
流量:
Q嬽Sv嬽πd2
·
U
Bd
πdU
嬴B
电磁流量计北华大学oa网
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(单位时间内通过管内横截面的流体的体积)嬮为了简化,假设流量计是如图嬳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嬮流量计的两端与输送流体的管道连接(图中虚线)嬮图中流量计的上下两面是金属材料,前后两侧面是绝缘材料嬮现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于前后两面嬮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表示测得的电流值嬮已知流体的电阻率为ρ,不计电流表的内阻,则可求得流量为()
•磁流体发电机
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,例如空气或等离子体,与磁场相对运动而发电的一种设备,所以该模型下的物理题目多会存在外电路嬮
黑街圣徒2磁流体发电技术是一种新型的高效发电方式,由于无需经过机械转换环节,所以也称之为直接发电,燃料利用效率显著提高,用燃料(石油、天然气、煤、核能等)直接加热工作介质,使之在高温下电离成导电的离子流,然后让其在磁场中高速流动。离子流中的正负离子分别在磁场中发生偏转,到达相应电极并将自身所带的电荷传递给电极,即达成了发电的目的。这种技术也称为等离子体发电,是一种将工作介质的内能直接转化为电能的先进技术嬮
根据霍尔效应其原理可解释为:如图嬴所示,等离子气体喷入磁场,正、负离子在洛伦兹力作用下发生偏转而聚集到A、B板上,产生电势差。设A、B平行金属板的面积为S,相距L,等离子气体的电阻率为ρ,喷入气体速度为v,板间磁场的磁感应强度为B,板外电阻为R,当等离子气体匀速通过A、
B板间时,A、B板上聚集的电荷最多,板间电势差最大,即为电源电动势嬮
此时离子受力平衡
qvB嬽qE
可得
E嬽Bv
板间产生的电动势:
计算机光盘U嬽EL嬽BLv
电源内阻:
r嬽ρL S踏雪而归
磁流体发电机
磁流体发电是一种新型发电方式,图嬵嬨孡嬩和图嬵嬨孢嬩是其工作原理示意图。图嬵嬨孡嬩中的长方体是发电导管,其中空部分的长、高、宽分别为l、a、b,前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可略的导体电极,这两个电极与负载电阻R L相连。整个发电导管处于图嬵嬨孢嬩中磁场线圈产生的匀强磁场里,磁感应强度大小为B,方向如图所示。发电导管内有电阻率为的高温、高速电离气体沿导管向右流动,并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场作用,产生了电动势。发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。设发电导管内电离气体流速处处相同,且不存在磁场时电离
气体流速为v0,电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比,发电导管两端的电离气体压强差嬁p维持恒定,求:

本文发布于:2024-09-20 16:52:57,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/659597.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:磁场   发电   气体   流体   电离   导管   流量计
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议