图1-8是磁流体发电机工作原理图。 磁流体发电机由燃烧室(O)、发

图1-8是磁流体发电机工作原理图。

磁流体发电机由燃烧室(O)、发电通道(E)和偏转磁场(B)组成。在2500K以上的高温下,燃料与氧化剂在燃烧室混合、燃烧后,电离为正负离子(即等离子体),并以每秒几百米的高速喷入磁场,在洛仑兹力的作用下,正负离子分别向上、下极板偏转,两极板因聚积正负电荷而产生静电场。这时等离子体同时受到方向相反的洛仑兹力()与电场力(F)的作用,当F=时,离子匀速穿过磁场,两极板电势差达到最大值,即为电源的电动势。设两板间距为d,板间磁场的磁感强度为B,等离子体速度为,负载电阻为R,电源内阻不计,通道截面是边长为d的正方形,试求:

(1)磁流体发电机的电动势

(2)发电通道两端的压强差

答案

【小题1】

【小题2】


解析:

根据两板电势差最大值的条件

所以,磁流发电机的电动势为                        

设电源内阻不计,通道横截面边长等于的正方形,且入口处压强为,出口处的压强为;当开关S闭合后,发电机电功率为

根据能量的转化和守恒定律有

所以,通道两端压强差为

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