Question

如图所示为等离子体发电机原理的示意图，平行金属板间距为d，有足够的长度跟宽度，期间有匀强磁场，磁感

如图所示为等离子体发电机原理的示意图，平行金属板间距为d，有足够的长度跟宽度，期间有匀强磁场，磁感应强度为B，方向如图，等离子气流截面积为S，流速为v，等效电阻为r，负载电阻为R，等离子气流从一侧沿着垂直磁场且与极板平行的方向射入极板间．试求：（1）该发电机的电动势（2）该发电机的总功率（3）为使等离子以恒定速率v通过磁场，必须使通道两端保持一定的压强差，压强差为多大？

Answer 1

解答：解：（1）设电动势为E，依题意：Bqv=q

U

d

则电动势：E=Bvd
则电动势E＝

U

R

(R+r)＝

Bvd(R+r)

R

（2）设总功率为P
P=IE
I=

E

R+r

P=

E2

R+r

＝

B2v2d2(R+r)

R2

（3）设压强差为△P
压力：F=△PS
总功率：P=Fv
P=△PSv
△P=

P

Sv

＝

B2d2v(R+r)

SR2

．
答：（1）发电机的电动势为

Bvd(R+r)

R

．
（2）该发电机的总功率为

B2v2d2(R+r)

R2

．
（3）压强差为

B2d2v(R+r)

SR2

．