超导电磁推进船运用了超导技术,他由船上的超导磁体产生竖直向下的强?
超导电磁推进船运用了超导技术,他由船上的超导磁体产生竖直向下的强磁场,船两侧正负电极使海水中的电流从船的一侧流向另一侧,磁场对海水中电流产生作用力,再海水的反作用力下,船将获得向前的推力,如图,如果磁场的磁感应强度为5T(匀强磁场),水通道宽为1m,产生的推力为50N,则船的方向,海水中的电流多大,方先向如何
我想可用带电离子在磁场中受洛伦茨力来做. 问题是多数不善量纲运算,我查了 , Tesla 的SI制量纲如下: magnetic flux density tesla(T) Wb/m2 kg·s-2·A-1 即: 1特司拉 =1千克/(秒^.安培) 设电极间海水有 n个离子,又因电流方向与磁场垂直, 受的力为 F=nqvB. flux density tesla T Wb/m2 kg·s-2·A-1 nqv=F/B=10N/T=10(kg.m/s^)/kg/(s^A)=10安培米 v=L/t=1米/t秒( v 为离子速度, L是电极距离,t 为时间) nqL/t=10安培米 nq/t=10安培米/L = 10 安培 nq/t 就是电流的表达式,所以: I=nq/t=10安培. (本人也第一次遇到这样的题,好奇船身怎样绝缘?解题本身不用考虑超导,超导使大电流的强电磁铁成为可能,5 Tesla 是很强的磁场.) 如右是船尾,电极应是上正下负,电流向下.这样海水向右流,船向左行.