(5)磁流体发电机 磁流体发电是一项新兴技术,它可以把内能直接转化为电能。 如图所示,由燃烧室O燃烧电离成的正、负离子 (等离子体)以高速v喷入偏转磁场B中。在洛伦兹 力作用下,正、负离子分别向上、下极板偏转、积累, 所以在板间形成一个向下的电场,两板间形成一电势 qB 差,设两板之间的距离为d,当qvB?时,电势 d 差稳定为U?Bdv,这就相当于一个可以对外供电的 电源。 UBdvS r??d/S 电源内阻,外电阻为R,由闭合电路欧姆定律可得:I??。 r??RRS?d (6)电磁流量计 工作原理:如图所示,圆形导管直径为d,用非磁性材料制成,导电液体在管中向 左流动,导电液体中的自由电荷(正、负离子),在洛伦兹力的作用下横向偏转,a、b 问出现电势差,形成电场,当自由电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时,a、b问的电 qUU qvB??qEv? 势差就保持稳定,即,所以因此液体流量为: ddB 2 ??dUdU QU? Q?Sv???,即,将电压表表盘相应地换成流量计表盘制成流量计。 44BdB
(7)霍尔效应 在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体,当磁场方向与电流方向垂直时,导体在与 磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差,这个现象称为霍尔效应,所产生的电势 差称为霍尔电势差,其原理如图所示。实验表明,当磁场不太强时,电势差U、电流I kIB 和B的关系为U?,式中的比例系数k称为霍尔系数,d为导体沿磁场方向的厚度。 d 霍尔效应可解释为:外部磁场对运动电荷的洛伦兹力使其聚集在导体板的一侧,在导体 板的另一侧会出现多余的异性电荷,从而形成横向电场,横向电场对运动电荷施加与洛 伦兹力方向相反的静电力,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会 形成稳定的电势差。
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