НА СТОЛЕ - МГД ГЕНЕРАТОР

ЮТ 1982№1

Напомним вкратце назначение и принцип действия МГД - генератора. Это энергетическая установка, в которой тепловая энергия рабочего тела (электролита, жидкого металла или плазмы) преобразуется непосредственно в электрическую. Посмотрите, какую модель собрал изобретатель Н. Солодухин из города Шуи.

mgd generator

Для создания магнитного поля в модели используются десять школьных подковообразных магнитов, сложенных одноименными полюсами вплотную друг к другу. В средней части магниты скреплены двумя алюминиевыми пластинками. Пластинки соединены в трех местах (по краям и посередине) болтами и гайками. Ширина пластин 5 см, толщина - 1-2 мм. Концы пластин загнуты под прямым углом - так будет удобнее закрепить их в лапках школьных лабораторных штативов.

В качестве электродов используются две медные пластины длиной примерно 30 см, шириной 2 см и толщиной 2 мм. Верхние концы этих пластин также загнуты под прямым углом и закреплены в лапках штативов. К клеммам, установленным на электродах, подсоединен школьный демонстрационный гальванометр.

Источником плазмы служит обычная газовая горелка или бензиновая горелка Бартеля, дающая вертикальное пламя.

При подготовке к демонстрации установите электроды в промежутке между полюсами магнитов на расстоянии 1-2 мм друг от друга - так, чтобы силовые линии магнитного поля были параллельны плоскостям электродов. Горелку разогрейте до получения высокотемпературного пламени и подставьте под воздушный промежуток между электродами. Стрелка прибора начнет медленно отклоняться от нулевого положения, регистрируя силу тока приблизительно 0,15 мА. Эффект будет тем сильнее, чем сильнее магнитное поле.

Как объяснить в этом случае возникновение ЭДС? Дело в том, что пламя горелки представляет собой низкотемпературную плазму, состоящую из положительных и отрицательных ионов воздуха и продуктов сгорания газа (или бензина). Ионы двигаются вертикально вверх, перпендикулярно силовым линиям. В магнитном поле на каждый ион действует сила Лоренца, отклоняющая ион к электроду. Направление действия силы можно определить по правилу левой руки. В результате положительные ионы оседают на одном электроде (он становится катодом), а отрицательные на другом (аноде). Поскольку электроды приобретают разноименный заряд, между ними возникает ЭДС.

Можно варьировать не только величину магнитного поля. Введение в плазму различных солевых или щелочных добавок также способно значительно увеличить ЭДС. А может быть, ребята, у вас возникнут свои собственные оригинальные идеи в связи с этой моделью.

Рисунок П. ЕФИМЕНКОВА

BACKHOME