亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        磁流體發(fā)電機的應(yīng)用

        2015-02-20 07:09:42劉文震
        物理之友 2015年1期
        關(guān)鍵詞:應(yīng)用分析

        劉文震

        (陜西省西安市育才中學(xué),陜西 西安 710061)

        磁流體發(fā)電機的應(yīng)用

        劉文震

        (陜西省西安市育才中學(xué),陜西西安710061)

        摘要:磁流體發(fā)電機模型是高中物理中和科技、生活聯(lián)系非常緊密的一個重要應(yīng)用,本文對磁流體發(fā)電機模型的力學(xué)特點、電路特點、能量轉(zhuǎn)化特點等進(jìn)行深入分析,利用典型考題,使學(xué)生加深對磁流體發(fā)電機的理解。

        關(guān)鍵詞:磁流體發(fā)電機;分析 ;應(yīng)用

        高中物理課程應(yīng)體現(xiàn)物理學(xué)與文化、經(jīng)濟和社會發(fā)展的時代要求,磁流體發(fā)電機模型正是近幾年高考試題中體現(xiàn)這一理念的具體實例,這類試題物理內(nèi)涵豐富,情景新穎,綜合性強,信息量大,能力要求較高,但是解決問題的方法仍是中學(xué)常見的基本方法,是我們在日常教學(xué)中非常好的素材.

        1磁流體發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)和原理

        磁流體發(fā)電機,又叫等離子體發(fā)電機,是一種將等離子體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置,具有啟動快、發(fā)電效率高和對環(huán)境污染小的獨特優(yōu)點.

        (1)基本結(jié)構(gòu)

        燃燒室——在3000K的高溫,將燃料燃燒產(chǎn)生的氣體全部電離為電子和正離子,即高溫等離子體.

        發(fā)電通道——高溫等離子體經(jīng)噴管提速后,以約1000m/s進(jìn)入發(fā)電通道,然后發(fā)生偏轉(zhuǎn),在兩極形成電勢差.

        電磁體——由鐵芯和超導(dǎo)線圈組成,在發(fā)電通道形成與高溫、高速等離子體垂直的勻強磁場,磁感應(yīng)強度要達(dá)到5~8T.

        (2)發(fā)電原理

        電子和正離子在洛侖茲力的作用下,分別向兩極運動,使兩極聚積正負(fù)電荷,形成不斷增加的電勢差,從而使電子和正離子不僅受到洛侖茲力的作用,還受到與洛侖茲力方向相反的電場力的作用.當(dāng)洛侖茲力與電場力平衡時,電子和正離子開始做勻速直線運動,不再偏轉(zhuǎn),兩極板的電勢差達(dá)到最大值,即為電源電動勢E=Umax,正、負(fù)離子分別聚積的電極即為電源的正、負(fù)極(如圖1).

        圖1

        (3)電動勢的計算

        方法一:設(shè)兩極板的間距為d,根據(jù)平衡條件,有Bqv=qE=qUmax/d,所以電動勢為E=Umax=Bdv.

        方法二:將磁流體等效為長為d的導(dǎo)體,以速度v垂直切割磁感線.根據(jù)感應(yīng)電動勢計算公式,有E=Blvsin90°,電動勢的方向可以用右手定則判定,結(jié)果相同.

        圖2

        (4)發(fā)電機內(nèi)阻的計算

        如圖2所示,設(shè)發(fā)電通道沿電流方向的橫截面積為S,等離子體的電阻率為ρ,則發(fā)電機的內(nèi)阻可以表

        (5)電流、電功率的計算

        (6)電流受到的安培力的計算

        (7)發(fā)電通道兩端壓強差的計算

        2典型例題

        例1(2006年北京)磁流體推進(jìn)船的動力來源于電流與磁場間的相互作用.圖3是在平靜海面上某實驗船的示意圖,磁流體推進(jìn)器由磁體、電極和矩形通道(簡稱通道)組成.如圖4所示,通道尺寸a=2.0m、b=0.15m、c=0.10m.工作時,在通道內(nèi)沿z軸正方向加B=8.0T的勻強磁場,沿x軸負(fù)方向加勻強電場,使兩金屬板間的電壓U=99.6V,海水沿y軸方向流過通道.已知海水的電阻率ρ=0.20Ω·m.

        圖3

        圖4

        (1)船靜止時,求電源接通瞬間推進(jìn)器對海水推力的大小和方向;

        (2)船以5.0m/s的速度勻速前進(jìn).若以船為參照物,海水以5.0m/s的速率涌入進(jìn)水口,由于通道的截面積小于進(jìn)水口的截面積,在通道內(nèi)海水速率增加到vd=8.0m/s.求此時兩金屬板間的感應(yīng)電動勢U感;

        (3)船行駛時,通道中海水兩側(cè)的電壓按U′=U-U感計算,海水受到電磁力的80%可以轉(zhuǎn)化為對船的推力.當(dāng)船以=5.0m/s的速度勻速前進(jìn)時,求海水推力的功率.

        (2)在船行駛時,海水以速度v1-v2流過通道,海水中的正、負(fù)粒子在電場力和洛倫茲力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),當(dāng)F=fB時,正、負(fù)粒子不再偏轉(zhuǎn),兩金屬板的電勢差達(dá)到最大值U感=Bbv2=9.6V.

        例2(2014年福建)如圖5所示,某一新型發(fā)電裝置的發(fā)電管是橫截面為矩形的水平管道,管道長為L,寬為d,高為h,上下兩面是絕緣板,前后兩側(cè)面M、N與開關(guān)S和定值電阻R相連.整個管道置于磁感應(yīng)強度大小為B,方向沿z軸正方向的勻強磁場中.管道內(nèi)始終充滿電阻率為ρ的導(dǎo)電液體(有大量正負(fù)離子,且開關(guān)閉合前后液體在管道進(jìn)、出口兩端壓強差的作用下,均以恒定速率ν0沿x軸正向流動,液體所受摩擦阻力不變).

        圖5

        (1)求開關(guān)閉合前,M、N兩板間的電勢差大小U0;

        (2)求開關(guān)閉合前后,管道兩端壓強差的變化Δp;

        (3)調(diào)整矩形管道的寬和高,但保持其他量和矩形管道的橫截面積S=dh不變,求電阻R可獲得的最大功率Pm及相應(yīng)的寬高比d/h的值.

        (2)設(shè)開關(guān)閉合前后,管道兩端壓強差分別為p1、p2,液體所受的摩擦阻力均為f,開關(guān)閉合后,管道內(nèi)液體受到的安培力為F,有p1hd=f,p2hd=f+F,F(xiàn)=BId.

        參考文獻(xiàn):

        楊俊.求解磁流體發(fā)電機電動勢的幾種思路.物理之友,2014,30(5) .

        猜你喜歡
        應(yīng)用分析
        隱蔽失效適航要求符合性驗證分析
        電力系統(tǒng)不平衡分析
        電子制作(2018年18期)2018-11-14 01:48:24
        電力系統(tǒng)及其自動化發(fā)展趨勢分析
        多媒體技術(shù)在小學(xué)語文教學(xué)中的應(yīng)用研究
        考試周刊(2016年76期)2016-10-09 08:45:44
        分析膜技術(shù)及其在電廠水處理中的應(yīng)用
        科技視界(2016年20期)2016-09-29 14:22:00
        GM(1,1)白化微分優(yōu)化方程預(yù)測模型建模過程應(yīng)用分析
        科技視界(2016年20期)2016-09-29 12:03:12
        煤礦井下坑道鉆機人機工程學(xué)應(yīng)用分析
        科技視界(2016年20期)2016-09-29 11:47:01
        氣體分離提純應(yīng)用變壓吸附技術(shù)的分析
        科技視界(2016年20期)2016-09-29 11:02:20
        會計與統(tǒng)計的比較研究
        中西醫(yī)結(jié)合治療抑郁癥100例分析
        成人午夜福利视频镇东影视| 久久久大少妇免费高潮特黄| 亚洲熟妇av日韩熟妇av| 亚洲国产成人久久精品美女av| 亚洲免费观看视频| 黑人巨大无码中文字幕无码| 人妻精品无码一区二区三区| 日韩免费一区二区三区在线 | 午夜视频一区二区三区播放| 日韩精品一区二区在线天天狠天 | 亚洲色图在线免费观看视频| 99热在线观看| 国产欧美精品区一区二区三区 | 一本久道竹内纱里奈中文字幕| 97久久超碰国产精品旧版| 国产乱子伦一区二区三区| 精品亚洲少妇一区二区三区| 一道本加勒比在线观看| 粉嫩av国产一区二区三区| 国产香蕉97碰碰视频va碰碰看| 国产成人综合久久精品推荐免费| 麻豆精品在线视频观看| 不卡av电影在线| 亚洲V日韩V精品v无码专区小说| 国产中文字幕乱码在线| 日韩精品一区二区三区四区视频| 中文有码人妻字幕在线 | 中文字幕无码不卡免费视频| 国产高清女人对白av在在线| 亚洲av区一区二区三区| 久久偷看各类wc女厕嘘嘘偷窃| 久久久久久成人毛片免费看| 亚洲一区二区三区在线中文| 国产激情一区二区三区在线| 真人做人试看60分钟免费视频| japanese无码中文字幕| 国产肥熟女视频一区二区三区| 精品国产一区二区三区色搞| 亚洲∧v久久久无码精品| 欧美日韩国产在线观看免费| 亚洲一级av大片在线观看|