Куда направлена сила действующая на заряд

куда направлена сила, действующая на проводник с током, помещенный в магнитное поле?

По правилу левой руки:
если ладонь левой руки расположить так, чтобы в неё входил вектор магнитной индукции, а 4 вытянутых пальца расположить по направлению тока в проводнике, то отогнутый большой палец укажет направление силы Ампера- силы, действующей со стороны магнитного поля на проводники с током.
Важно: За направление тока принимают направление движения положительных зарядов!

Остальные ответы

Направление силы Лоренца

На заряд, движущийся в магнитном поле, со стороны этого поля действует сила, называемая силой Лоренца. При этом направление этой силы не совпадает с направлением магнитных линий поля. Поговорим о методике определения этого направления.

Сила Лоренца

Долгое время магнетизм и электричество считались малосвязанными явлениями. Лишь к середине XIX в. опыты Х. Эрстеда и А. Ампера выявили такую связь. На основе исследований А. Ампера, Ж. Био, Ф. Савара, П. Лапласа были выведены законы, точно описывающие связь между электрическим током, возникающим магнитным полем и величину силы взаимодействия между ними.

Силу, с которой магнитное поле действует на проводник с током, назвали силой Ампера. Однако механизм ее возникновения был раскрыт лишь к концу XIX в. Х. Лоренцем. К этому времени уже установили, что электрический ток представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц, и магнитное поле действует именно на заряженные частицы. Силы, с которыми магнитное поле действует на каждый из движущихся зарядов, сливаются в одну общую силу, которая и является силой Ампера.

Следовательно, сила Ампера — это проявление более общей силы, названной впоследствии силой Лоренца. Формула силы Лоренца:

$$F_L = qvB sin \alpha$$

Направление силы Лоренца

В формулу силы Лоренца входит важный параметр — угол $\alpha$. Это угол между векторами скорости движения заряда и магнитной индукцией. Присутствие этого элемента в формуле неслучайно. Дело в том, что направление действия силы Лоренца не совпадает ни с вектором скорости движения заряда, ни с вектором магнитной индукции.

Сила Лоренца направлена перпендикулярно плоскости, образованной вектором скорости движения заряда и вектором магнитной индукции. Для определения этого направления принято мнемоническое правило левой руки: если четыре вытянутых пальца левой руки указывают направление движения положительного заряда, а линии магнитного поля входят в ладонь, «прокалывая» ее, то отставленный большой палец покажет направление силы Лоренца.

Примеры использования правила левой руки

Рассмотрим конкретные примеры, в которых сила Лоренца определяется по правилу левой руки.

Допустим, протон движется вперед, северный магнитный полюс находится внизу, южный — вверху, куда будет направлена сила Лоренца?

Правило левой руки определено для положительно заряженной частицы. Протон — положительно заряжен, следовательно четыре пальца надо расположить по направлению его скорости — то есть, вперед. Линии магнитной индукции выходят из северного полюса и приходят к южному. Следовательно, в рассматриваемом случае они направлены снизу вверх. Располагаем руку ладонью вниз, чтобы магнитные линии входили в ладонь (четыре пальца по-прежнему направлены вперед).

Отставленный большой палец левой руки покажет направо. Туда и будет направлена сила Лоренца при описываемых условиях.

Другой пример. Пусть электрон движется справа налево, северный полюс будет сверху. Куда направлена сила Лоренца?

Электрон заряжен отрицательно, для электрона четыре пальца должны быть направлены против его движения, то есть, направо. Ладонь при этом должна смотреть вверх. Отставленный большой палец укажет направление вперед. Это и будет направление силы Лоренца в данном случае.

Сила Лоренца перпендикулярна плоскости, образованной векторами движения заряда и магнитной индукции. Если эти вектора лежат на одной прямой, то плоскости они не образуют — величина силы Лоренца равна нулю, и ее направление определить невозможно.

Что мы узнали?

Сила Лоренца действует на заряд, движущийся в магнитном поле. Эта сила направлена перпендикулярно плоскости, образованной векторами скорости и магнитной индукции. Для удобного определения направления силы Лоренца используется мнемоническое правило левой руки.

Сила Лоренца | теория по физике �� магнетизм

Модуль силы Лоренца обозначается как F_Л. Единица измерения — Ньютон (Н).

Модуль силы Лоренца численно равен отношению модуля силы F, действующий на участок проводника длиной l, к числу N заряженных частиц, упорядоченно движущихся на этом участке проводника:

Рассмотрим отрезок тонкого прямого проводника с током. Пусть длина отрезка ∆l и площадь поперечного сечения проводника S настолько малы, что вектор индукции магнитного поля → B можно считать неизменным в пределах этого отрезка проводника.

Сила тока I в проводнике связана с зарядом частиц q, концентрацией заряженных частиц (число зарядов в единице объема) и скоростью их упорядоченного движения v следующей формулой:

Модуль силы, действующей со стороны магнитного поля на выбранные элемент тока, равен:

F = | I | Δ l B sin . α

Подставляя сюда выражение, полученное для силы тока, получим:

F = | q n v S | Δ l B sin . α = | q | n v S Δ l B sin . α

Учтем, что число заряженных частиц в рассматриваемом объеме равно произведению величины этого объема на концентрацию самих частиц:

F = | q | v N B sin . α

Следовательно, на каждый движущийся заряд действует сила Лоренца, равная:

F Л = F N . . = | q | v N B sin . α N . . = | q | v B sin . α

α — угол между вектором скорости движущегося заряда и вектором магнитной индукции.

Пример №1. Определить силу, действующую на заряд 0,005 Кл, движущийся в магнитном поле с индукцией 0,3 Тл со скоростью 200 м/с под углом 45 o к вектору магнитной индукции.

F Л = | q | v B sin . α = 0 , 005 · 200 · 0 , 3 · √ 2 2 . . ≈ 0 , 2 ( Н )

Направление силы Лоренца

Сила Лоренца перпендикулярна вектору магнитной индукции и вектору скорости движущегося заряда. Ее направление определяется с помощью правила левой руки:

Если левую руку расположить так, чтобы составляющая магнитной индукции → B , перпендикулярная скорости заряда, входила в ладонь, а четыре пальца были направлены по движению положительного заряда (против движения отрицательного), то отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление действующей на заряд силы Лоренца.

Пример №2. Протон p имеет скорость → v , направленную горизонтально вдоль прямого длинного проводника с током I (см. рисунок). Куда направлена действующая на протон сила Лоренца?

В точке, в которой находится протон, вектор магнитной индукции направлен в сторону от наблюдателя. Это следует из правила буравчика. Теперь применим правило левой руки. Для этого четыре пальца левой руки направим в сторону движения протона — вправо. Ладонь развернем в сторону наблюдателя, чтобы линии магнитной индукции входили в нее перпендикулярно. Теперь отставим на 90 градусов большой палец. Он показывает вверх. Следовательно, сила Лоренца, действующая на протон, направлена вверх.

Работа силы Лоренца

Поскольку вектор силы Лоренца направлен перпендикулярно скорости движения заряда, угол между перемещением этого заряда и этой силы равен 90 о . Работа любой силы определяется формулой:

Но так как косинус 90 о равен 0, сила Лоренца не совершает работу. Это значит, что сила Лоренца не влияет на модуль скорости перемещения заряда. Но она может менять вектора его скорости.

Полная сила, действующая на заряд

При решении задач, в которых заряженная частица находится одновременно в электрическом и магнитном полях, нужно учитывать, что не нее действует сразу две силы. Со стороны магнитного поля — сила Лоренца. Со стороны электрического поля — сила → F э л , действующая на неподвижный заряд, помещенный в данную точку поля. Она равна произведению этого заряда на напряженность электрического поля:

Следовательно, полная сила, действующая на заряд, равна:

→ F = → F э л + → F л = q → E + | q | → v → B sin . α

Пример №3. В пространстве, где существует одновременно однородное и постоянное электрическое и магнитное поля, по прямолинейной траектории движется протон. Известно, что напряженность электрического поля равна → E . Какова индукция → B магнитного поля?

Прямолинейное движение протона возможно в двух случаях:

• Вектор → E направлен вдоль траектории движения протона. Тогда вектор → B также должен быть направлен вдоль этой траектории, и его модуль может быть любым, так как магнитное поле на частицу действовать не будет.
• Векторы → E , → B и → v взаимно перпендикулярны, и сила, действующая на протон со стороны электрического поля, равна по модулю и противоположна по направлению силе Лоренца, действующей на протон со стороны магнитного поля (см. рисунок).

Заряд протона равен модулю заряда электрона — e . Сложим силы, действующие на протон по оси ОУ:

В скалярной форме:

Текст: Алиса Никитина, 9k ��

Задание ЕГЭ-Ф-ДВ2023-13

Две частицы с зарядами q₁ = 2q и q₂ = q влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции со скоростями υ₁ = υ и υ₂ = 2υ соответственно. Определите отношение модулей сил F₁ : F₂, действующих на них со стороны магнитного поля. Алгоритм решения:

1. Записать исходные данные.
2. Записать формулу для определения силы, действующей со стороны магнитного поля на движущуюся в нем заряженную частицу.
3. Найти отношение модуля силы, действующей на 1 заряд, к модулю силу, действующей на второй заряд.

Решение: Запишем исходные данные:

• Заряд первой частицы: q₁ = 2q.
• Заряд второй частицы: q₂ = q.
• Скорость первой частицы: υ₁ = υ.
• Скорость второй частицы: υ₂ = 2υ.

На заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, действует сила Лоренца, модуль которой равен: Угол α — это угол между векторами скорости и магнитной индукции. Так как частицы влетают перпендикулярно векторам магнитной индукции, синус этого угла равен 1. Следовательно, применительно к данному случаю, можем применять формулу: Сила Лоренца, действующая на частицу 1, равна: Сила Лоренца, действующая на частицу 2, равна: Найдем отношение первой силы ко второй: Ответ: 1

Задание ЕГЭ-Ф-ДВ2023-20

1. При увеличении длины нити математического маятника период его колебаний уменьшается.
2. Явление диффузии протекает в твёрдых телах значительно медленнее, чем в жидкостях.
3. Сила Лоренца отклоняет положительно и отрицательно заряженные частицы, влетающие под углом к линиям индукции однородного магнитного поля, в противоположные стороны.
4. Дифракция рентгеновских лучей невозможна.
5. В процессе фотоэффекта с поверхности вещества под действием падающего света вылетают электроны.

Алгоритм решения:

1. Установить, как период колебаний изменяется с изменением длины математического маятника.
2. Установить, как зависит скорость протекания диффузии от агрегатного состояния вещества.

3. Установить, как действует сила Лоренца на заряженные частицы, которые влетают под углом к линиям индукции однородного магнитного поля.

4. Установить, возможна ли дифракция рентгеновских лучей.
5. Установить, как ведут себя электроны в процессе фотоэффекта.

6. Выбрать только верные утверждения и записать цифры, под которыми они располагаются, в порядке возрастания.

Решение:

Период колебаний математического маятника определяется формулой:

Видно, что период колебаний прямо пропорционален корню из длины нити математического маятника. Следовательно, с уменьшением длины нити период колебаний уменьшается. Получается, утверждение 1 неверно.

Явление диффузии характерно для веществ, находящихся в любых агрегатных состояниях. Оно протекает тем быстрее, чем больше расстояние между молекулами вещества. Следовательно, быстрее всего диффузия протекает в газах, медленнее — в жидкостях. Медленнее всего она протекает в твердых телах. Поэтому утверждение 2 верное.

Чтобы проверить 3 утверждение, вспомним правило левой руки, по которому можно определить направление силы Лоренца. Оно звучит следующим образом:

Если левую руку расположить так, чтобы вектор индукции магнитного поля входил в ладонь, четыре вытянутых пальца указывали направление скорости движения положительно заряженной частицы (или против движения отрицательного), тогда отогнутый на 90 градусов большой палец в плоскости ладони укажет направление силы Лоренца.

Если же направление силы Лоренца известно, но неизвестно, куда будет направлена скорость движения заряженной частицы, можем изменить это правило так:

Если левую руку расположить так, чтобы вектор индукции магнитного поля входил в ладонь, а отогнутый на 90 градусов большой палец в плоскости ладони указывал направление силы Лоренца, то четыре вытянутых пальца будут указывать направление скорости движения положительно заряженной частицы (или направление, обратно направлению движения отрицательной частицы).

Отсюда видно, что сила Лоренца действует на заряженные частицы по-разному — положительно заряженные частицы направляются в одну сторону, а отрицательно заряженные — в противоположную ей. Следовательно, утверждение 3 верно.

Дифракция — явление отклонения волн от их прямолинейного распространения. Оно характерно для любых волн, в том числе рентгеновских. Следовательно, утверждение 4 неверно.

Чтобы установить истинность 5 утверждения, нужно вспомнить лишь определение фотоэффекта:

Фотоэффект — это испускание электронов из вещества под действием падающего на него света.

Из определения видно, что действительно — под действием падающего света с поверхности вещества вылетают электроны. Следовательно, утверждение 5 верно.

Правильная последовательность цифр в ответе — 235.

Задание EF17621

Протон ускоряется постоянным электрическим полем конденсатора, напряжение на обкладках которого 2160 В. Затем он влетает в однородное магнитное поле и движется по дуге окружности радиуса 20 см в плоскости, перпендикулярной линиям магнитной индукции. Каков модуль вектора индукции магнитного поля? Начальной скоростью протона в электрическом поле пренебречь. Ответ выразить в мТл, округлив до десятых.

Алгоритм решения

Действие магнитного поля на проводник с током и на движущийся заряд

Сила Ампера. Сила взаимодействия параллельных токов. Контур с то-ком в магнитном поле. Магнитный момент тока. Действие электриче-ского и магнитного полей на движущиеся заряды. Сила Лоренца. Опре-деление удельного заряда электрона. Эффект Холла и его применение. Принцип работы магнитогидродинамических генераторов.

20.1. Сила Ампера. Взаимодействие параллельных токов

При исследовании действия магнитного поля на расположенный в нем прямолинейный проводник с током французский физик А.Ампер пришел к выводу, что модуль этой силы можно рассчитать по формуле

Позднее эта сила была названа силой Ампера, а формула – законом Ампера. Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки: если левую руку расположить так, чтобы нормальная к проводнику составляющая B _┴ вектора индукции магнитного поля B входила в ладонь, четыре вытянутых пальца были направлены по току, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы Ампера, которая действует на проводник с током (рис.20.1).

На основе закона Ампера можно объяснить взаимодействие параллельных проводников с током (рис.20.2).

Ток I ₁ создает в месте расположения проводника с током I ₂ магнитное поле B ₁ , которое действует на ток I ₂ с силой F ₁₂ = B ₁ I ₂ l . Ток I ₂ в свою очередь также создает магнитное поле, индукция которого в месте расположения проводника с током I ₁ равна B ₂ . Это поле действует на ток I ₁ с силой F ₂₁ = B ₂ I ₁ l . Силы F ₁₂ и F ₂₁ находятся в одной плоскости с проводниками и являются силами притяжения, если токи направлены в одну сторону, и силами отталкивания, если токи направлены в противоположные стороны (рис.20.2).

Если расстояние между проводниками равно d, то индукция магнитного поля, созданного током I ₁ в тех точках пространства, где находится второй проводник,

Соответственно индукция магнитного поля, созданного током I ₂ в тех точках пространства, где расположен первый проводник,

Таким образом, для проводников длиной l:

Если проводники находятся в вакууме (μ=1) на расстоянии d =1 м м и токи в них одинаковые и равны единице, то сила взаимодействия между участками проводников длиной по 1 м F ₀ =μ₀/2π=2·10 –7 Н. Эта формула используется для определения единицы силы тока – ампера – в СИ.

20.2. Контур с током в магнитном поле

Поместим замкнутый контур с током в однородное магнитное поле. Пусть плоскость контура перпендикулярна линиям индукции поля. Если разделить контур на элементы dl, то на каждый из них действует сила dF = IBdl , которая лежит в плоскости контура и направлена к его центру (рис.20.3).

Если изменить направление тока на противоположное, то сила dF будет направлена в противоположную сторону (рис.20.4).

Значит, силы, которые действуют на замкнутый контур с током в однородном перпендикулярном магнитном поле, могут только деформировать его (растянуть или сжать). Перемещение контура при этом не происходит.

Если расположить контур параллельно направлению линий магнитной индукции (рис.20.5), то на контур будет действовать вращательный момент сил M. Под действием этого момента контур поворачивается так, чтобы его плоскость стала перпендикулярной линиям магнитной индукции.

Определим величину вращательного момента. Для этого разделим контур на малые элементы Δ l . Выделим два элемента Δ l ₁ и Δ l ₂ , заключенные между двумя параллельными линиями магнитной индукции, отстоящими друг от друга на расстоянии Δ h . На эти элементы со стороны поля действуют силы Δ F ₁ и Δ F ₂ , направленные соответственно перпендикулярно плоскости контура «от нас» и «к нам». Модули этих сил равны: Δ F ₁ = IB Δl ₁ sinα ₁ и Δ F ₂ = IB Δl ₂ sinα ₂ . Если учесть, что Δl ₁ sinα ₁ =Δ h , а Δl ₂ sinα ₂ =Δ h , то очевидно, что эти силы равны по модулю и направлены в противоположные стороны. Они образуют пару сил, момент которой Δ M =Δ F_x = IB Δhx = IB ΔS , где x – среднее расстояние между элементами Δl ₁ и Δl ₂ , ΔS = Δhx – площадь, ограниченная линиями магнитной индукции и элементами контура Δl ₁ и Δl ₂ . Очевидно, что весь контур состоит из суммы всех пар элементов. Поэтому суммарный момент действующий на контур, равен

Если контур расположен в магнитном поле так, что угол между его нормалью n и вектором магнитной индукции B поля равен β, то под действием проекции вектора B на нормаль к контуру равную B _┴ = B cosβ контур будет растягиваться (сжиматься), а под действием проекции B на плоскость контура B sinβ – поворачиваться.

Поэтому в общем случае формула расчета вращательного момента имеет вид:

Как уже отмечалось, величину p_m = IS называют магнитным моментом контура с током. Это величина векторная, и она совпадает по направлению с еди­ничным вектором нормали n : p_m = ISn . Тогда формулу (20.5) можно записать в векторном виде:

Если контур с током поместить в неоднородное магнитное поле, то кроме ориентирующего действия вращательного момента на контур будет действовать сила f в направлении возрастания магнитного поля (рис.20.6).

Эта сила является равнодействующей всех сил dF _┴ на каждый элемент тока со стороны составляющей поля B _║ . Расчет показывает, что модуль силы, которая действует на весь контур, равен:

где α – угол между векторами p_m и B ; – градиент индукции магнитного поля.

20.3. Сила Лоренца

Как уже отмечалось, на проводник с током, который находится в магнитном поле, действует сила Ампера F _A = IBl sinα . Поскольку ток представляет упорядоченное движение свободных электрических зарядов, то это означает, что магнитное поле действует на каждый из этих зарядов. Сила, действующая на заряд, который движется в магнитном поле, называется силой Лоренца. Х.Лоренц (1853–1928), нидерландский физик, создатель классической электронной теории.

Если учесть, что сила тока в проводнике

где q – заряд носителей тока; n – концентрация носителей тока; υ – скорость их упорядоченного движения; S – площадь поперечного сечения проводника, то формула (20.1) примет вид:

Силу Лоренца можно выразить, как

где N – общее количество носителей тока в проводнике ( N = nV = nSl ). С учетом того, что Sl = V (V – объем проводника):

где α – угол между направлением вектора индукции магнитного поля и направлением вектора скорости движения положительного заряда. Направление силы Лоренца, как и силы Ампера, также определяется по правилу левой руки.

20.4. Определение удельного заряда электрона

Под действием силы Лоренца частицы, обладающие электрическим зарядом, движутся в магнитном поле по криволинейным траекториям. Причем если скорость частицы υ _┴ B , то траектория ее движения в магнитном поле представляет окружность (рис.20.7).

Определив радиус этой окружности, скорость частицы и величину индукции магнитного поля, можно рассчитать удельный заряд этой частицы. Этот метод используется для определения удельного заряда электрона.

Так, ввиду малости величины силы тяжести, действующей на электрон, движущийся в перпендикулярном магнитном поле, можно записать в соответствии со вторым законом Ньютона:

откуда радиус окружности равен

а удельный заряд электрона:

Для определения скорости необходимо знать ускоряющую разность потенциалов электрического поля. Известно, что на заряженную частицу со стороны электрического поля действует сила

где q – заряд частицы, E – напряженность электрического поля. Если скорость частицы υ c и электрическое поле является однородным, то она будет двигаться в поле с постоянным ускорением.

Если скорость частицы в момент включения электрического поля равна нулю, то изменение ее кинетической энергии происходит за счет работы сил поля, т.е.

где U – напряжение между точками входа и выхода частицы из электрического поля. Поэтому скорость частицы при выходе из электрического поля

С учетом (20.10)выражение (20.9) примет вид:

Опыты, проведенные таким образом, позволили рассчитать отношение

Если заряженная частица влетает в магнитное поле так, что направление ее скорости υ образует с вектором индукции магнитного поля B угол α (причем α≠0, α≠π), то траектория движения частицы представляет винтовую линию (рис.20.8).

На частицу, которая движется вдоль линий индукции магнитного поля со скоростью υ _y , сила Лоренца не действует.

Перпендикулярная составляющая скорости υ _x обеспечивает движение частицы по окружности радиуса R. Таким образом, под действием двух составляющих скорости υ _y и υ _x частица движется по винтовой линии.

Радиус винтовой траектории согласно формуле (20.9) будет равен:

где – период обращения по окружности радиуса R .

Как уже отмечалось ранее, электрическое и магнитное поля являются частями единого электромагнитного поля. Поэтому в произвольной системе отсчета полная сила, с которой электромагнитное поле действует на заряженную частицу, равна векторной сумме электрической F _э и магнитной F _м составляющих, т.е.

20.5. Эффект Холла

Если пластинку, вдоль которой течет постоянный ток, поместить в перпендикулярное к ней магнитное поле, то между гранями, параллельными направлению тока и поля, возникает разность потенциалов. Это явление впервые исследовал американский физик Е.Холл (1811–1890) в 1879 г., и оно впоследствии было названо эффектом Холла (рис.20.9).

Экспериментально определено, что разность потенциалов Холла определяется по формуле:

где b – ширина пластинки, j – плотность тока, B – магнитная индукция поля, R – коэффициент пропорциональности, который называется постоянной Холла.

Эффект Холла можно объяснить согласно электронной теории. Если магнитное поле отсутствует, ток в пластинке обусловлен электрическим полем E ₀ (рис.20.10).

Потенциал во всех точках поверхности одинаков, в том числе и в точках 1 и 2. Электроны как носители отрицательного заряда двигаются со скоростью υ против вектора плотности тока j . При включении магнитного поля на каждый электрон действует сила Лоренца, направленная вдоль стороны b и численно равная F _л = e υB . Поэтому электроны приобретают составляющую скорости, которая направлена к верхней грани пластинки. Значит, на этой грани накапливается отрицательный заряд, на нижней – положительный. Таким образом, возникает поперечное электрическое поле E_B . Если сила F_B = eE_B уравновесит силу Лоренца F _л = e υB , то установится стационарное равновесие: eE_B = e υB . Откуда E_B = υB . Результирующее поле E равно векторной сумме полей E ₀ и E_B . Так как эквипотенциальные линии перпендикулярны вектору напряженности поля E , то точки 1 и 2, которые ранее лежали на одной эквипотенциальной поверхности, уже имеют разный потенциал.

Значит, разность потенциалов между этими точками равна:

Сравнивая выражения ( 20.14 ) и ( 20.15 ), определим постоянную Холла:

Из формулы (20.14) следует, что величина постоянной Холла, как и разности потенциалов Холла, зависит от концентрации носителей заряда в проводящей пластинке. Так как концентрация носителей тока в полупроводниках значительно меньше, чем в металлах, то и эффект Холла в полупроводниках наблюдать легче.

Эффект Холла используется в датчиках Холла, которые используют для измерения напряженности постоянных и переменных магнитных полей, силы и мощности электрического тока, превращения постоянного ток в переменный, модулирования и детектирования сигналов, анализа спектра частот, «чтения» магнитных записей и во многих элементах автоматики и вычислительной техники.

20.6. Принцип работымагнитогидродинамических генераторов

Магнитогидродинамический (МГД) генератор – энергетическая установка, в которой тепловая энергия рабочего тела (плазмы) превращается в электрическую. Принцип работы МГД-генератора основан на взаимодействии магнитного поля с заряженными частицами, которые движутся в нем (рис.20.11).

Если создать поток плазмы в магнитном поле, линии индукции B которого перпендикулярны скорости зарядов υ, то под действием силы Лоренца произойдет их разделение. Это значит, положительные заряды магнитным полем будут отклоняться в одну сторону, а отрицательные – в другую. В результате один электрод заряжается положительно, а второй – отрицательно. Между ними возникает разность потенциалов. Если электроды соединить проводником, то в нем возникнет электрический ток.

Использование МГД-генераторов является перспективным направлением развития тепловой энергетики, так как позволяет получать КПД 60 %, в то время как КПД тепловых станций достигает 40 %. Органическое топливо, которое используется в МГД-генераторах, вместе с нагретым воздухом поступает в камеру сгорания с температурой 3000° C . Там они превращаются в плазму. С целью увеличения электропроводности плазмы в нее могут добавлять специальные присадки – соли калия или цезия, уменьшающие выброс серы в атмосферу, тем самым решая часть экологических проблем.

Похожие публикации:

1. Как перевести авр в ручной режим
2. Почему магнитное поле называют вихревым
3. Почему на двойном выключателе две фазы
4. Почему отключили свет архитектора власова москва