【霍尔效应、电磁流量计与磁流体发电机】在...

【霍尔效应、电磁流量计与磁流体发电机】
在学习“运动电荷在磁场中受到的力”这节时，我们会接触到几种带电粒子在复合场中运动的实例，就是霍尔效应、电磁流量计与磁流体发电机。很多同学会被这几种实例搞糊涂，下面我们就来看看它们到底是“何方神圣”！
图1：霍尔效应
这是一个原理示意图，就是在匀强磁场中放置一块矩形截面的载流导体，磁感应强度方向与载流导体中的电流流向垂直，导体中定向移动的电荷在磁场中受到洛伦兹力而发生偏转，使得导体上下面堆积异种电荷，从而在导体上下面出现电势差，这种现象是霍尔在1879年发现的，人们把这种现象称之为霍尔效应。在霍尔效应中出现的电势差称之为霍尔电势差或霍尔电压，上下面之间的电场称为霍尔电场。
霍尔电压与电流、磁感应强度、载流导体的厚度有关系：U=IB/nqd(利用电压稳定时，电荷在磁场中受到的洛伦兹力与电场力平衡关系进行推导，n为载流导体自由电荷的粒子数密度)，根据霍尔效应可以制成霍尔元件，它是一种重要的磁传感器。
图2：电磁流量计
利用非磁性材料制成的柱形导管，其中有导电液体向左流动，导电液体中的正负离子在洛伦兹力作用下偏向b、a，形成电势差，原理与霍尔效应一样。测得a、b间的电压为U并保持稳定，有v=U/dB，流量的定义Q=V(体积)/t=S(截面积)·v=πdU/4B，可以通过测量电压来测量流量。
图3：磁流体发电机
高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子(即等离子体)沿垂直与磁场方向喷入磁场，金属板上就会聚集电荷，导线中自由电荷定向移动形成电流，用电器工作。
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