Générateur MHD. Dessin, description

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Générateur MHD. Laboratoire scientifique pour enfants

Laboratoire scientifique pour enfants

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Rappelons brièvement le but et le principe de fonctionnement du générateur MHD. Il s'agit d'une centrale électrique dans laquelle l'énergie thermique du fluide de travail (électrolyte, métal liquide ou plasma) est convertie directement en énergie électrique.

Générateur MHD

Pour créer un champ magnétique, le modèle utilise dix aimants en fer à cheval d'école empilés avec les mêmes pôles proches les uns des autres. Dans la partie centrale, les aimants sont fixés avec deux plaques en aluminium. Les plaques sont reliées à trois endroits (sur les bords et au milieu) avec des boulons et des écrous. La largeur des plaques est de 5 cm, l'épaisseur est de 1-2 mm. Les extrémités des plaques sont pliées à angle droit - il sera donc plus pratique de les fixer dans les pieds des trépieds de laboratoire scolaire.

Deux plaques de cuivre d'environ 30 cm de long, 2 cm de large et 2 mm d'épaisseur sont utilisées comme électrodes. Les extrémités supérieures de ces plaques sont également pliées à angle droit et fixées dans les pieds des trépieds. Un galvanomètre de démonstration scolaire est connecté aux bornes installées sur les électrodes.

La source de plasma est un brûleur à gaz classique ou un brûleur à gaz Barthel, qui produit une flamme verticale.

En préparation de la démonstration, installez les électrodes dans l'espace entre les pôles des aimants à une distance de 1 à 2 mm les uns des autres - de sorte que les lignes de champ magnétique soient parallèles aux plans des électrodes. Chauffez le brûleur jusqu'à l'obtention d'une flamme à haute température et placez-le sous l'entrefer entre les électrodes. La flèche de l'appareil commencera à s'écarter lentement de la position zéro, enregistrant une intensité de courant d'environ 0,15 mA. L'effet sera d'autant plus fort que le champ magnétique sera fort.

Comment expliquer la survenue d'EMF dans ce cas ? Le fait est que la flamme du brûleur est un plasma à basse température, composé d'ions d'air positifs et négatifs et de produits de combustion de gaz (ou d'essence). Les ions se déplacent verticalement vers le haut, perpendiculairement aux lignes de force. Dans un champ magnétique, chaque ion est affecté par la force de Lorentz, qui dévie l'ion vers l'électrode. La direction de la force peut être déterminée par la règle de la main gauche. En conséquence, les ions positifs se déposent sur une électrode (elle devient la cathode) et les ions négatifs sur l'autre (anode). Puisque les électrodes acquièrent des charges opposées, une force électromotrice apparaît entre elles.

Il est possible de faire varier non seulement l'amplitude du champ magnétique. L'introduction de divers additifs salins ou alcalins dans le plasma peut également augmenter considérablement l'EMF. Et peut-être que vous aurez vos propres idées originales en rapport avec ce modèle.

Auteur : N.Solodoukhine

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