МГД-генератор своїми руками

Нагадаємо коротко призначення і принцип дії магнітогідродинамічної або МГД-генератора. Це енергетична установка, в якій теплова енергія робочого тіла (електроліту, рідкого металу або плазми) перетворюється безпосередньо в електричну.

Для створення магнітного поля в моделі використовуються десять шкільних підковоподібних магнітів, складених однойменними полюсами впритул один до одного. У середній частині магніти скріплені двома алюмінієвими пластинками. Пластинки з'єднані в трьох місцях (по краях і посередині) болтами і гайками. Ширина пластин 5 см, товщина 1-2 мм. Кінці пластин загнуті під прямим кутом - так буде зручніше закріпити їх в лапках шкільних лабораторних штативів.

Як електроди використовуються дві мідні пластини завдовжки приблизно 30 см, шириною 2 см і товщиною 2 мм. Верхні кінці цих пластин також загнуті під прямим кутом і закріплені в лапках штативів. До клем, встановленим на електродах, приєднаний шкільний демонстраційний гальванометр.

Джерелом плазми служить звичайна газовий пальник або бензинова пальник Бартеля, що дає вертикальне полум'я.
При підготовці до демонстрації встановіть електроди в проміжку між полюсами магнітів на відстані 1-2 мм один від одного - так, щоб силові лінії магнітного поля були паралельні площинам електродів. Пальник розігрійте до отримання високотемпературного полум'я і підставте під повітряний проміжок між електродами. Стрілка приладу почне повільно відхилятися від нульового положення, реєструючи силу струму приблизно 0,15 мА. Ефект буде тим сильніше, чим сильніше магнітне поле.

Як пояснити в цьому випадку виникнення ЕРС? Справа в тому, що полум'я являє собою низькотемпературну плазму. що складається з позитивних і негативних іонів повітря і продуктів згоряння газу (або бензину). Іони рухаються вертикально вгору, перпендикулярно силовим лініям. У магнітному полі на кожен іон діє сила Лоренца, що відхиляє іон до електрода. Напрямок дії сили можна визначити за правилом лівої руки. В результаті позитивні іони осідають на одному електроді (він стає катодом), а негативні на іншому (аноді). Оскільки електроди набувають різнойменний заряд, між ними виникає ЕРС.

Можна варіювати не тільки величину магнітного поля. Введення в плазму різних сольових або лужних добавок також здатне значно збільшити ЕРС. А може бути, хлопці, у вас виникнуть свої власні оригінальні ідеї в зв'язку з цією моделлю.

Читайте також: Модель МГД-генератора