Generatore MHD. Disegno, descrizione

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Generatore MHD. Laboratorio di scienze per bambini

Laboratorio di scienze per bambini

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Ricordiamo brevemente lo scopo e il principio di funzionamento del generatore MHD. Si tratta di una centrale elettrica in cui l'energia termica del fluido di lavoro (elettrolita, metallo liquido o plasma) viene convertita direttamente in energia elettrica.

Generatore MHD

Per creare un campo magnetico, il modello utilizza dieci magneti a ferro di cavallo della scuola impilati con gli stessi poli vicini l'uno all'altro. Nella parte centrale i magneti sono fissati con due piastrine in alluminio. Le piastre sono collegate in tre punti (ai bordi e al centro) con bulloni e dadi. La larghezza delle lastre è di 5 cm, lo spessore è di 1-2 mm. Le estremità delle piastre sono piegate ad angolo retto, quindi sarà più conveniente fissarle alle gambe dei treppiedi dei laboratori scolastici.

Come elettrodi vengono utilizzate due lastre di rame lunghe circa 30 cm, larghe 2 cm e spesse 2 mm. Anche le estremità superiori di queste piastre sono piegate ad angolo retto e fissate nelle gambe dei treppiedi. Un galvanometro dimostrativo scolastico è collegato ai terminali installati sugli elettrodi.

La sorgente di plasma è un bruciatore a gas convenzionale o un bruciatore a gas Barthel, che produce una fiamma verticale.

In preparazione alla dimostrazione, installare gli elettrodi nello spazio tra i poli dei magneti a una distanza di 1-2 mm l'uno dall'altro, in modo che le linee del campo magnetico siano parallele ai piani degli elettrodi. Riscaldare il bruciatore fino ad ottenere una fiamma ad alta temperatura e posizionarlo sotto l'intercapedine d'aria tra gli elettrodi. La freccia del dispositivo inizierà a deviare lentamente dalla posizione zero, registrando un'intensità di corrente di circa 0,15 mA. L'effetto sarà più forte, più forte è il campo magnetico.

Come spiegare il verificarsi di campi elettromagnetici in questo caso? Il fatto è che la fiamma del bruciatore è un plasma a bassa temperatura, costituito da ioni positivi e negativi dell'aria e prodotti della combustione di gas (o benzina). Gli ioni si muovono verticalmente verso l'alto, perpendicolarmente alle linee di forza. In un campo magnetico, ogni ione è influenzato dalla forza di Lorentz, che devia lo ione verso l'elettrodo. La direzione della forza può essere determinata dalla regola della mano sinistra. Di conseguenza, gli ioni positivi si depositano su un elettrodo (diventa il catodo) e gli ioni negativi sull'altro (anodo). Poiché gli elettrodi acquisiscono cariche opposte, si crea una fem tra di loro.

È possibile variare non solo la grandezza del campo magnetico. Anche l'introduzione di vari additivi salini o alcalini nel plasma può aumentare significativamente l'EMF. E forse voi ragazzi avrete le vostre idee originali in relazione a questo modello.

Autore: N.Solodukhin

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