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等离子体发电机何力做功_等离子体发电机的能量转化

今天百科互动给各位分享等离子体发电机何力做功的知识,其中也会对等离子体发电机的能量转化进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!本文目录: 1、

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如图为等离子体发电机原理的示意图,平行金属板间距为d,有足够的长度和宽度,其间有匀强磁场,磁感应强

(1)等离子体进入磁场后,将在洛伦兹力的作用下发生偏转,正离子向上极板,负离子向下极板聚集,两板间将产生一定的电势差,相当于一个电源与外电路连接后,电路中将产生电流,随着电势差的增强,正、负离子都将受到一个与原本洛伦兹力方向相反的电场力的作用,当电场力等于洛伦兹力时,等离子气流以恒定速度流过,

设电动势为E,依题意:Bqv=q

U

d

则感应电动势:E=U=Bvd

即电动势E=

U

R

(R+r)=

Bvd(R+r)

R

(2)设总功率为P

电源功率,P=IE

闭合电路欧姆定律,则I=

E

R+r

P=

E2

R+r

=

B2v2d2(R+r)

R2

答:(1)该发电机的电动势为

Bvd(R+r)

R

(2)该发电机的总功率为

B2v2d2(R+r)

R2

等离子发电机的原理

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,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。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,分别向两极偏移,于是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。

等离子体发电机何力做功 等离子体发电机的能量转化  第1张

如图所示,是等离子体发电机的示意图,两平行金属板间距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B、方向垂直于纸面

等离子体在洛伦兹力等离子体发电机何力做功的作用下向两极板聚集等离子体发电机何力做功,根据左手定则等离子体发电机何力做功,正电荷受洛伦兹力向上,负电荷受洛伦兹力向下,故上极板带正电,下极板带负电;

当附加电场的电场力与洛伦兹力平衡时,两极板间电势差最大,等于电动势,根据平衡条件,有等离子体发电机何力做功

qvB=q

E

d

解得:v=

E

Bd

当ab间接电阻为R的负载时,根据闭合电路欧姆定律,则有其两端的电压U=

ER

R+r

故答案为:

E

Bd

,正,

ER

R+r

等离子体是什么东西

所谓等离子(物理化学中的)就是气体放电等离子体的简称,

气体放电等离子体作为物质的第四态,其物性及规律与固体液态、气态的各不相同。等离子体是由电子、离子和中性原子三种粒子的混合物,宏观上等离子体呈电中性。等离子体是在两组电极上施加足够高的电压,在电极间形成强电场,电场的强度高达30kv/cm在强电场的作用下,气体产生流光放电和局部电离,在气体电离过程中产生大量的o,羟基、活性因子和自由基,如气体中含有机气体和有害气体,气体中的物质在流光放电过程中产生分解和氧化作用,有效地消除气体中的有害成分,有效地净化了空气。所以等离子体的作用主要用于清除空气中的有害物质,在流光放电的过程电极间形成了光、电磁等高能作用区,杀灭空气中微生物如:螨虫、霉菌和气体细菌。

所谓等离子体,就电气技术而言,它指的是一种拥有离子、电子和核心粒子的不带电的离子化物质。等离子体包括有,几乎相同数量的自由电子和阳极电子。在一个等离子中,其中的粒子已从核心粒子中分离了出来。因此,当一个等离子包括大量的离子和电子,从而是电的最佳导体,而且它会受到磁场的影响,当温度高时,电子便会从核心粒子中分离出来了。

1、 等离子体(等离子态,电浆,英文:Plasma)是一种电离的气体,由于存在电离出来的自由电子和带电离子,等离子体具有很高的电导率,与电磁场存在极强的耦合作用。等离子态在宇宙中广泛存在,常被看作物质的第四态(有人也称之为“超气态”)。等离子体由克鲁克斯在1879年发现,“Plasma”这个词,由朗廖尔在1928年最早采用

等离子体是存在最广泛的一种物态,目前观测到的宇宙物质中,99%都是等离子体

• 人造的等离子体

o 荧光灯,霓虹灯灯管中的电离气体

o 核聚变实验中的高温电离气体

o 电焊时产生的高温电弧

• 地球上的等离子体

o 火焰(上部的高温部分)

o 闪电

o 大气层中的电离层

o 极光

• 宇宙空间中的等离子体

o 恒星

o 太阳风

o 行星际物质

o 恒星际物质

o 星云

• 其它等离子体

等离子态常被称为“超气态”,它和气体有很多相似之处,比如:没有确定形状和体积,具有流动性,但等离子也有很多独特的性质。

这种物质的第四基本形态,就是等离子态(体)。

那么,什么是等离子态呢?

在自然界中,当电流通过某些流体(包括气体和液体)时,体的某些粒子便被电离,这样,电离和没电离的各种微粒子混合在一起,便形成等离子态。

等离子态有天然的,也有人造的。

天然的等离子态大多形成和存在于地球的高空和外太空中,如天空中被雷电离的饱含水气的空气云团,太阳和其它某些恒星的表面高温气层中,都存在着大量的等离子态。

而诸如等离子显示器(用于电脑、电视等)、较高温度的火焰和电弧中的高温部分,则属于人造的电离子体

在等离子体中,电磁力起主要作用,使原本普通的物质内部出现新的运动形态,比如电子、离子的集体振荡。

等离子体又可分为高温等离子体和低温等离子体两大类。高温等离子体的温度,可以高达1亿摄氏度。

等离子体虽然看不见摸不着,但它并不是虚无没用的,相反,它具有相当神奇广泛的作用,因此被称为“法力无边的隐形魔术师”。

令萨达姆闻风丧胆的隐形武器

在海湾战争中,美国投入了一种新研制出来的隐形飞机,深人到伊拉克腹地进行侦察活动,充分掌握了伊军的布防情况,而伊军对之却毫无办法,因为这种侦察飞机采用了等离子体技术,等离子体具有的屏蔽效应,使雷达无法探测到它的踪迹。

在科索沃战争中,以美国为首的北约的隐形侦察机、隐形轰炸机更是大肆发挥了它的威力。

美、英、俄等国都在致力于将等离子(体)技术应用于军事方面。

采用了等离子体技术后,飞机、导弹可以减少飞行阻力30%以上,因此大大提高了飞机、导弹的飞行速度和机动性能。

等离子体还可以降低飞机。导弹的防热防护标准和飞行的轰鸣声等。

俄罗斯正在开发一种新型的等离子武器,能通过将大气层电离产生的高温高能量,形成一个能量巨大的等离子大气环境区域,将在该区域的天空、太空中飞行的飞机、导弹和航天器击毁。

“绿色”、“清洁”的动力来源

随着社会的不断发展和人们生活的日益丰富繁荣,对于电力的需求量也将越来越大。

传统的发电技术在为人类做出贡献的同时,也“惹”下不少麻烦,污染了环境,对自然生态和人类健康造成了不小的损害。而且它们的发电效率也不高,所采用的发电来源又大多是不可再生的自然资源。所以,科学家一直在努力寻求一种先进。高效又无污染的发电技术。

而等离子体发电技术正好就能圆科学家们的这一梦想。

等离子体的发电原理是:将带电的高温流体,以极高的速度喷射到稳定的强磁场中,电磁场对带电流体(粒子)施加磁力作用而产生电,直接由热能转变为电能。

与传统的火力发电方式相比,等离子体发电具有两大突出特点。

一是发电效率高。等离子体发电技术利用发电装置所排泄的温度很高的废气余热来产生蒸汽,以驱动汽轮发电机,从而构成等离子体——汽轮发电的组合发电方式,发电有效率可比火电提高百分之五十以上。

二是对环境的污染很轻。等离子发电由于温度很高,流体燃料燃烧得很充分,同时,还因为添加了一些材料,与发电过程中产生的废气硫进行反应,生成硫酸钾等化合物,所以就没有太多的废气废碴污染环境。

此外,等离子发电机输出功率的大小,取决于带电流体的运动速度和磁场的强度。加快等离子体的喷射速度,提高磁场的强度,其发电功率就大。如果运用高能量的流体燃料,并配置高速启动装置,那么等离子体发电机的功率可以达到一千万千瓦,完全能够满足大规模用电的要求。

等离子技术还可以运用到核能发电方面。在超高温高压和超强磁力的约束下,等离子技术能够用氢的同位素(如重氢一氖),对受控的热核聚变反应予以控制,进行原子能发电。2000年1月,日本的某热核聚变装置,已经通过给超导体线圈供电,将等离子体的温度升至5千万摄氏度,并计划在2001年提高到1亿摄氏度,以实现热核聚变反应所必需的高温高压状态下的等离子体。

工业生产神奇的“魔法师”

对于等离子体的不断研究,产生了诸如等离子体物理学、等离子体化学、等离子电子学等边缘学科。

等离子在金属加工’。显示(器)技术。微波和超声速流体力学等民用工业的广泛领域,都有重要而神奇的应用。

在金属加工方面,用高温等离子气流,可以切割用普通氧气切割法难以切割的高硬度高熔点金属,如不锈钢。镍基合金等。等离子体还可以用于金喷镀、焊接和钻孔等作业。

在等离子体化学方面,由于等离子体的化学反应能量大、温度高,因此,特别适用进行高熔点金属的熔炼与提纯,制成性能优异的高温耐热金属材料,如特种钢和合金钢,以及非金属水晶等。

等离子体化学还可以实现高温耐热材料的低温合成,以及单晶体材料的低温生长;生产非晶硅太阳能电池;制作高温超导体薄膜等。

等离子体化学应用于微电子技术,包括等离子体蚀刻工艺、等离子体显微、等离子体除胶等方面,更是为大规模、超大规模集成电路的更新换代,奠定了重要的工艺技术基础。

等离子体距民众生活最近、最重要的应用,就目前来说,应当算是等离子体显示器技术。

传统的显示器包括显像管(应用于电视、电脑等)和液晶显示器(用于电子表、计算器、仪表、笔记本电脑等),它们在工业生活的许多领域广泛应用。但两者在独具优点的同时,又各有缺陷或局限,难以满足显示技术的新需求。

等离子体显示器的诞生,为显示技术开辟了一个新的天地。它们的优点是体积小、重量轻、图像清晰,可制成超薄平板式等,并可突破传统的显像管和液晶显示这样分明的界限,实现两者的融合通用。

随着等离子体技术的不断发展、更加广泛的应用,等离子体这种看不见摸不着的物质第四态,将会露出‘庐山真面目”,被越来越多的人所认识和喜爱。

_ ★【等离子体】是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质,它是除去固、液、气外,物质存在的第四态。等离子体是一种很好的导电体,利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。等离子体物理的发展为材料、能源、信息、环境空间科学的进一步发展提新的技术和工艺。

★看似“神秘”的等离子体,其实是宇宙中一种常见的物质,在太阳、恒星、闪电中都存在等离子体,它占了整个宇宙的99%。现在人们已经掌握利用电场和磁场产生来控制等离子体。例如焊工们用高温等离子体焊接金属。

★等离子体可分为两种:高温和低温等离子体。以上提到的是高温等离子体。现在低温等离子体广泛运用于多种生产领域。例如:等离子电视,婴儿尿布表面防水涂层,增加啤酒瓶阻隔性。更重要的是在电脑芯片中的蚀刻运用,让网络时代成为现实。

★高温等离子体只有在温度足够高时发生的。太阳和恒星不断地发出这种等离子体,组成了宇宙的99%。低温等离子体是在常温下发生的等离子体(虽然电子的温度很高)。低温等离子体体可以被用于氧化、变性等表面处理或者在有机物和无机物上进行沉淀涂层处理。

等离子发电机中的非静电力是什么

non-electrostatic force

电源内使正、负电荷分离,并使正电荷聚积到电源正极,负电荷聚积到电源负极的非静电性质[1]的作用。除静电力外的其它力都属于非静电力。非静电力使电源两极间产生并维持一定的电势差。当电源两极与电路(例如导体)接通后,在静电力推动下,正电荷从电源正极经电路移至负极,电势降低;在电源内部,非静电力克服静电力的阻碍,使正电荷又从负极经电源内部移至正极,从而形成电荷流动的回路。因此,静电力和非静电力是构成电流回路的两个必要因素。非静电力是指除静电力外能对电荷流动起作用的力,并非泛指静电力外的一切作用力。例如引力就不是非静电力,因为它对电荷流动无作用。

非静电力有不同的来源。在化学电池(干电池、蓄电池)中,非静电力是一种与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用;在温差电源中,非静电力是一种与温度差和电子浓度差相联系的扩散作用;在一般发电机中,非静电力起源于磁场对运动电荷的作用,即洛伦兹力。变化磁场产生的有旋电场也是一种非静电力,但因其力线呈涡旋状,通常不用作电源,也难以区分内外。

磁流体发电机工作原理

磁流体发电机,又叫等离子发电机,是根据电磁感应原理,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。

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,使起部分电离后,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。

关于等离子体发电机何力做功和等离子体发电机的能量转化的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。

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