MHD Demonstrieren ich Magneto Propulsion in einer Minute, Schlechter wütender Wissenschaftler Laboratories
[Dies ist die erste in einer Reihe von drei Artikeln auf dem Aufbau von einfachen magneto (MHD) Antriebssysteme.]
Gießen Sie ein wenig Wasser in die Schüssel und rühren in etwas Salz und Pfeffer würzen. Die ideale Tiefe des Wassers ist etwa 1/4 ", aber es ist nicht entscheidend (es ist etwa ein halber Zoll tief im Foto). Mischen Sie das Wasser, so dass der Pfeffer nicht alle Schwimmer auf der Oberseite. Stellen Sie die Schale mit Wasser auf der Oberseite des Magneten.
Warum Salz und Pfeffer? MHD-Antrieb setzt auf Strom, der durch Wasser durchgeführt wird. Wasser ist in der Regel ein schlechter Leiter, aber Salzwasser ist ein großer Dirigent. Das Hinzufügen der letzte Prise Pfeffer macht es so, dass Sie sehen können, wenn das Wasser bewegt. =)
Biegen Sie die Drähte wie gezeigt, so dass, wenn Sie die Drähte gegen die Batterie halten, die Enden auseinander ein paar Zentimeter sind. Lassen Sie sich nicht die beiden Drähte berühren!
Haften die Enden der Drähte in das Wasser. Idealerweise stellte einen Draht in der Mitte und eine gegen den Rand. Unter der Annahme, dass der Akku nicht tot ist, wird das Wasser beginnt zwischen den beiden Drähten zu bewegen. Wenn Sie die Magneten nach oben Seite nach unten oder umgekehrt die Richtung des Stromes Flip, es wird die Richtung, in denen das Wasser bewegt umkehren.
Kurzfilm (43 s), was zeigt dieses magnetoAntriebsSystem (Alternate youtube Link hier.):
OK, so wie der bleep funktioniert es?
Letzten Monat haben wir gezeigt, wie man einen homopolaren Motor zu machen. Das ist die älteste und einfachste Art des Elektromotors. Im Beispiel Motor, die wir dort gemacht, ein Magnet an einer Schraube hängt auf hohe Geschwindigkeit gesponnen werden. Hier haben wir einen magneto „Motor“ konstruiert, das Salzwasser dreht. Die Dynamik dieser beiden Systeme sind genau gleichwertig; beide sind grundsätzlich Beispiele von unpolaren motors.Michael Faraday ‚s Original 1821 homöopolaren Motor irgendwo zwischen diesen beiden Beispielen war. Anstatt einen rotierenden Magneten verwendet wird, verwendet er einen Pool von flüssigem Quecksilber (ein ausgezeichneter Leiter) auf einem Magneten sitzt. In seiner Kolumne Popular Science in diesem Monat neu erstellt Theodore Gray, dass die Original-Motor, einen echten Pool von Quecksilber verwendet wird. Unter den verschiedenen Design, die von diesen ursprünglichen entwickelt hat, sind solche (wie das mit der Schraube), die ein mechanisches Objekt drehen, sondern auch die magneto Version, die ein Schiff durch das Meer treiben kann.
Sicher, sagen Sie, aber wie funktioniert es? Lassen Sie uns für einen Moment sichern und einen ersten Blick auf, wie die (starre) mechanische homöopolaren Motor arbeitet. Aus Gründen der Anschaulichkeit werden wir das Beispiel des Motors verwenden, die wir über vorher geschrieben haben.
Ein einfacher „rigid“ homopolaren Motor. Elektrischer Strom fließt in der Richtung, die durch die purpurroten Pfeile angedeutet. Vom unteren Ende der Batterie, auf der Schraube, durch die Magneten, bis der Draht und zurück zu der Oberseite der Batterie (übrigens, habe ich diese Zeichnungen in POV-Ray. Einen Tag werde ich den Rest meines Tutorial ins Netz gestellt.)
Einzoomen auf dem Magneten, veranschaulichen wir nun die Magnetfeldlinien (blau) ragen durch die Magneten. Das Magnetfeld über dem Magneten weist im wesentlichen nach oben. Auch hier ist die Richtung des Stromflusses durch das purpurrote Pfeile angegeben. Der horizontale Strompfeil ist wichtig. Die elektrischen Ladungen durch die sich bewegende Magnet fühlen eine Lorentz-Kraft, deren Stärke durch den Winkel zwischen der magnetischen Feldorientierung und der Richtung des Stromflusses bestimmt wird; die Kraft am stärksten ist, wenn sie um 90 Grad voneinander entfernt sind. Die Richtung der resultierenden Kraft ist senkrecht zu diesen beiden directions.For die Ströme, die in der Schraube und Draht fließen, sind die Kräfte minimal, da die Stromrichtung zu der des Magnetfeldes parallel ist. Es besteht jedoch eine beträchtliche Kraft, die auf den elektrischen Ladungen, die horizontal durch die Magneten fließt, bei 90 Grad nach
(Vertikal) Magnetfeldorientierung. Somit wird in der dritten Richtung erzeugt eine Kraft (grüner Pfeil), was zu dem Magnetspinn gibt.
In dem magnetohydro Motor legen wir einen Behälter aus Leitsalz Wasser direkt über dem Magneten. Die Situation ist im wesentlichen die gleiche wie in der vorherigen Abbildung; die einzige signifikante Kraft entsteht, wenn der elektrische Strom horizontal fließt, das heißt, in die Richtung senkrecht zum Magnetfeld. Da der Strom jetzt durch das Wasser fließt, und nicht als der Magnet wird die resultierende Lorentz-Kraft auf das Wasser aufgebracht wird, nicht auf die Magneten. Und in der Tat, beginnt das Wasser zu drehen.
verwenden Backpulver anstelle von Salz, kein Giftgas, das wie Ihr Gehen way.not mit diesem erstellen viel sowieso, aber es ist cool.
Ja, gilt der Magnet Lorentz-Kraft auf den Strom in sich selbst, aber die aktuelle trifft sicher die Reaktionskraft auf den Magneten (wie in Newtons 3. Gesetz, Aktion und Reaktion). Und weil der Strom im Magneten ist, sind diese beiden Kräfte innere Kräfte und können nicht dazu führen, Rotation. Wenn sie verursacht, wäre es eine Verletzung der Erhaltung des Drehimpulses sein. So sollte es anderer Mechanismus sein, dieses Experiment zu erklären.
die magnetischen Feldlinien Rund jedoch und ist an dem vertikalen Teil des Drahtes, die orthogonal befestigt ist, so wird eine Kraft durch den Magneten auf den Draht ausgeübt wird. Die Reaktion auf diese Kraft ist eine Kraft auf den Magneten ausgeübt wird. Dies ist außeraxialen bildet so eine Komponente eines Drehmoments (der obere Teil der Schraube in den Knopf der Batterie eingeschränkt zu sein). Dieser Reaktionsmoment bewirkt, dass der Magnet (und Schrauben) drehen.
Im Fall des hydrodynamischen Motors, die Flüssigkeit und der Magnet nicht in einem festen Körper verbunden, so dass der Magnet eine Kraft auf die Leiterflüssigkeit gilt und die Erklärung korrekt ist.
Die Visualisierung ist großartig! Aber die Richtung des Magnetfeldes ist falsch.
Wenn Sie die Magneten bezeichnen hat es Nordpol ist nach unten und Südpol ist bis
dann wird die Zeichnung in Ordnung sein :)
Nun, das leitende Wasser gibt Sauerstoff und Wasserstoff unter der Batterie Strom. Ich habe eine andere Alternative. Ich werde Ihnen sagen, wenn sein bereit!
Einfach Konvention - Strom nutzbar gemacht wurde, bevor Elektronen bekannt waren. Der Strom wurde von positiv auf negativ reisen angenommen. Später, als entdeckt wurde, dass Strom ein Fluss von Elektronen war, stellten wir fest, dass die tatsächlichen Elektronen von den negativen bewegen zu positiv.
Aus diesem Grunde Elektronen negative Ladung haben. Wenn die ursprüngliche Definition von Strom in der anderen Richtung war, dann hätten Elektronen eine positive Ladung.
Eigentlich ist alles Sicht. Elektronen fließen negativ zu positiv. Löcher fließen positiv zu negativ. Elektronische Schaltungen sind sinnvoll, wenn bei Elektronenfluss suchen. Halbleiter und Integrated Circuit Design erfordern den Fluss von Löchern.
Im Inneren des Wasser-Nr. Da die Magnetfeld Position von den Elektronen abhängen Fluss, nicht der Wasserfluss. Und die Elektronen Fluss ändern sich nicht mit dem Wasserfluss.
Jedoch können wir eletricity von Wasser zu fallen (Schritt nur abfallend) oder Wasserwellen erzeugen. Denn in diesen Fällen wird das Wasser umgeben von ar und die Elektronen bewegen sich nur in Wasser. Das Wasser moviment verursachen Magnetfeld moviment auch mit einer Spule, die moviment eletricity erzeugen kann.
Entschuldigung für mein schlechtes Englisch.
Wenn mein Verständnis korrekt ist ja können Sie es im Wesentlichen das gleiche wie ein homöopolaren Motor und es wurden Unipolarmaschine entwickelt worden. Nicht, dass es effizienter wäre, aber es wäre im wesentlichen das gleiche sein wie der homöopolaren drehenden Motor Strom zu bekommen, damit ja Sie Strom erzeugen können, aber nicht viel.
2NaCl (aq) + 2H2O (L) -electrolysis-> H 2 (g) + 2 NaOH (aq) + Cl2 (g).
Dann:
Cl2 (g) + 2 NaOH (aq) -> NaCl (aq) + NaClO (aq) + H 2 O (l).
Hey, ich bin dabei diese proyect für eine Wissenschaft fair, aber das Wasser spielt keine Spin, es oxydates nur das Kabel, und ich möchte wissen, was mache ich falsch, wenn Sie mir bitte helfen könnte, danke.
Entschuldigung für mein Englisch.
Haben platzieren Sie den Magneten unter der Tasse?
Sie benötigen ein Magnetfeld die leitenden fater in Bewegung zu bekommen
Ja, ich habe, lassen Sie mich Ihnen das Material sagen, dass ich verwende: Salz, Pfeffer, Wasser, eine Batterie von 1.5V, zwei dicken Kupferdraht, und einen Magneten (schwarze Farbe Magneten). Wie wissen Sie, den Unterschied zwischen einem starken Magneten und einem schwachen Magneten? Da der Magnet, ich bin verwendet, ist derjenige, der im Kühlschrank ist.
Ich habe gerade gebucht eine Frage. Ich war nicht in der Lage, dies zu erhalten zu arbeiten. Das einzige, was anders ist, ist die Dicke meines Kupferdraht. Könnte sein, dass es beeinflussen.
Die exponierte Fläche der Drähte wird möglicherweise beeinflussen, wie viel Strom das Wasser fließt. Sie könnten versuchen, einige größere Elektroden aus Kupfermünzen machen oder ähnlich zu sehen, ob das hilft.
Das also ist die akzeptierte Erklärung für den Effekt, oder ist das Original (von Windell im writeup gegeben) noch gelten? D. h Ich bin verwirrt (und ich bin nicht sicher, ob ich auch diese Erklärung verstehen, so bitte Geduld mit mir !!)
Durch die linke Hand Regel sollte nicht auf den grünen Pfeil (Kraft) sein aus der Seite kommen, auf den Betrachter zu, anstatt zu gehen weg, in die Seite?
Die Energie von der Batterie muss irgendwo gehen werden.
Nur ein winziger Teil davon ist wahrscheinlich in die Bewegung des Wassers umgewandelt werden. Einige werden auf die verschiedenen elektrochemischen Reaktionen verloren stattfinden, aber die Mehrheit wird sicherlich in Wärme umgewandelt werden, insbesondere aufgrund von Widerstandsverlusten.
Durch die Inspektion sind die einzigen zwei wesentlichen Quellen des Widerstands in der Schaltung das Wasser und der Innenwiderstand der Batterie. Die Tatsache, dass Windell hat sich für eine D-Zelle zu verwenden, legt nahe, dass der Strom von Bedeutung ist, so würde ich denken, es sicher zu sagen, dass sowohl die Batterie und das Wasser zumindest durch dieses Verfahren erwärmt.
Der Versuch, halb quantifizieren, dass vorschlagen unzuverlässig Internet-Quellen, den inneren Widerstand eines neuen alkalischen D-Zelle ist um 0,2R (Ich denke, das auf der unteren Seite ist, vor allem bei einem signifikanten Strom), während der spezifische Widerstand von gesättigter Salzlösung liegt bei etwa 0,04 Rm. Das setzt den Widerstand der Schaltung um einige zehn Ohm mit den meisten dieser Energie das Wasser verbracht erhitzt wird. Nur ein Bruchteil eines Watts, aber es wird wahrscheinlich zu einem messbaren Grad erhitzt werden.
Wenn wir 25 g Wasser verwendet und davon ausgehen, 4 J / gK spezifische Wärmekapazität, die Leistung im Wasser abgeführt einen minimalen ca. 10R Widerstand unter der Annahme nur unter 0,25W wäre, so würden wir die Batterie erwarten, dass die Temperatur 0,01 K in 4 Sekunden erhöhen oder 1K alle 7 Minuten-ish.
So ist unser Back-of-the-Umschlag Berechnung zeigt, dass Sie höchstwahrscheinlich einen Temperaturanstieg messen könnte, wenn Sie es für ein paar Dutzend Minuten laufen lassen. Sie werden eine Weile dauern, um das Wasser zu diesem Satz zu kochen, aber!