当磁流体发电机中的带电粒子完全打到极板上时,会产生以下效果:
### 1. **极板间形成最大电势差**
- 带电粒子在磁场中运动时,受洛伦兹力作用发生偏转,正负离子分别打到两极板:
\[
E = B \cdot v \cdot d
\]
其中:
- \( B \) 为磁感应强度;
- \( v \) 为粒子速度;
- \( d \) 为两极板间距。
- 当所有粒子均打到极板时,极板间电势差达到理论最大值。
### 2. **外部电流为零**
- 若极板未接入闭合电路,电荷会在极板上积累,形成反向电场 \( E_{\text{反向}} \)。
- 当 \( E_{\text{反向}} = B \cdot v \) 时,电场力与洛伦兹力平衡,粒子不再偏转,直接撞击极板。
- 此时外部无电流(\( I = 0 \)),输出功率为零(\( P = I \cdot V = 0 \))。
### 3. **电荷积累与动态平衡**
- 极板电荷持续积累,直至反向电场达到平衡条件。
- 后续进入的带电粒子不再偏转,直接撞击极板,系统进入稳定状态。
### 总结
粒子完全打到极板时,磁流体发电机会达到最大电动势 \( V_{\text{max}} = B v d \),但无电流输出,实际功率为零。此时系统处于静电场与磁场的平衡状态。