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磁流體發電的原理是什麽?

磁流體發電是壹種用熱能直接發電的發電方式。它的基本原理,是使高溫導電流體高速通過磁場,切割磁力線,於是出現電磁感應現象而使得導體中出現感應電動勢。當在閉合回路中接有負載時,就會有電流輸出。磁流體發電不像傳統的火力發電那樣,要先將熱能轉換成機械能,然後再將機械能轉換成電能。而是直接將熱能轉換為電能。

在磁流體發電裝置中,找不到高速旋轉的機械部件。當導電流體高速通過磁場時,流體中的帶電質點便受到電磁力的作用,正、負電荷便分別朝著與流體運動方向及磁力線方向相互垂直的兩側偏轉。在此兩側分別安置著電極,並且它們都與負載相連,這時導電流體中自由電子的定向運動,就形成了電流。

高速通過磁場的導電流體可以是氣體(如燃氣或惰性氣體)。常溫下的氣體通常是不是導電的,必須將氣體的溫度提高到6000℃以上,才能使氣體電離而形成導電的等離子體。所謂等離子體,就是由熱電離而產生的電離氣體。

氣體的導電性能是與由氣體電離而產生的自由電子數量直接相關的。在高溫條件下,氣體的分子或原子最外層的電子由於熱激發而脫離分子或原子,分離成自由電子和正離子。自由電子的數量越多,則氣體的導電性能越好。

用壹般的燃燒使氣體達到這樣高的溫度十分難,並且現有的電極材料和絕緣材料也難以承受這麽高的溫度。所以,通常是在溫度不超過3000℃的燃氣或氬、氦等惰性氣體中,摻入少量的電離電位較低的堿金屬元素(如銫、銣、鎵、鉀、鈉等)作為添加劑。這些元素的原子在不超過3000℃的較高溫度下就能產生電離,使氣體達到磁流體發電所需的電導率。