Устройства, превращающие энергию пара, ветра и потоков воды в электричество, исправно служат человечеству уже вторую сотню лет. Практически все они работают по принципу электромашины, в которой обязательно присутствует вращающийся элемент — ротор. Есть и исключение — магнитогидродинамические генераторы: они «извлекают» электричество из потока электропроводящей жидкости или газа в магнитном поле, но сами не содержат движущихся деталей. Полвека назад МГД-генераторам предрекали блестящее будущее, однако эта отрасль энергетики осталась скромной боковой ветвью.
Попробуем разобраться, как устроены МГД-генераторы и почему они так и не смогли заменить электромашины. А чтобы лучше понять физические принципы магнитогидродинамики, соберём простую действующую модель МГД-генератора своими руками.
В основе — индукция
Датой зарождения современной электроэнергетики можно назвать 1831 год, когда великий английский физик Майкл Фарадей начал публикацию «Экспериментальных исследований по электричеству». В трёх томах своего главного научного труда он кроме прочего описал явление электромагнитной индукции:
«Для любого замкнутого контура индуцированная электродвижущая сила равна скорости изменения магнитного потока, проходящего через этот контур, взятого со знаком минус»...
