Teorija:
Magnetno-HidroDinamični (MHD) pogon
[MagnetoHydroDynamic (MHD) propulsion]
Znanstveniki raziskujejo MHD pogon od šestdesetih let prejšnjega stoletja.
Pogon se je pojavil tudi v filmu Lov na Rdeči oktober,
v katerem je nastopila podmornica na tak pogon.
Zaradi neslišnosti pogona, in ker pogon ne vsebuje
nobenih premikajočih se delcev razen vode, jo je bilo nemogoče izslediti.
Motor je sestavljen iz dveh plošč kondenzatorja,
ki ležita vzporedno in pa magnetov, ki so pravokotni na plošči (glej skico zgoraj).
Magneti so lahko samo na eni strani plošč, ali pa na obeh,
vendar morajo biti v tem primeru z nasprotnima poloma obrnjeni eni proti drugim.
Med nabitima ploščama kondenzatorja se ustvari magnetno polje.
V slani vodi se nahajajo nabiti delci, saj natrijev klorid (NaCl) v vodi razpade
na ione natrija (Na+) in klora (Cl-).
NaCl (s) + 2 H2O (l) → Na+ (aq) +
OH- (aq) + H3O+ (aq) + Cl- (aq)
Na nabite delce v slani vodi deluje električna sila,
ki jo povzročata plošči kondenzatorja  ,
 .
Negativno nabita plošča kondenzatorja privlači pozitivno nabite delce,
pozitivna pa jih odbija in obratno. V kovini so elektroni edini delci,
ki se prosto gibljejo in povzročajo tok, v vodi pa so to tako pozitivni kationi,
kot tudi negativni anioni, katerih število je majhno,
vendar, če je voda slana in sta v njej elektrodi, poteka v njej elektroliza,
pri kateri nastajajo kationi in anioni, ki jih električna sila poganja.
Zaradi toka delcev na njih deluje magnetna sila,
ki je pravokotna na tok delcev in na magnetno polje magneta
 .
Na nabite delce vpliva najprej električna sila
pravokotna na plošči kondenzatorja. Ko se pričnejo nabiti delci gibati,
začne na njih delovati magnetna sila,
ki jih na začetku pospešuje vzdolž kondenzatorja in jih usmerja proti odprtini.
Kot je razvidno iz enačbe, se ta linearno povečuje z velikostjo hitrosti
in je nanjo pravokotna. Ko je hitrost delca vzporedna s ploščama kondenzatorja,
sta magnetna in električna sila nasprotno usmerjeni.
Če sta sili po velikosti enaki, njuna vsota ne vpliva več na pot in hitrost delca.
Pomembno je, da se sili po velikosti ne razlikujeta preveč,
saj nabiti delci ne smejo zadeti plošč kondenzatorja,
ker se v nasprotnem primeru nevtralizirajo.
Ker imajo anioni in kationi nasproten naboj,
plošči pa jih privlačita v nasprotnih smereh,
deluje na njih magnetna sila v isti smeri.
Zaradi zakona o ohranitvi gibalne količine težišča sistema
 ,
kjer v tem primeru za sistem vzamemo vodo (na katero deluje sila) in plovilo,
se mora plovilo premakniti v nasprotni smeri toka vode,
saj mora težišče sistema mirovati,
ker na sistem ne deluje nobena zunanja sila.
Pri elektrolizi slane vode nastajajo klor in vodik,
ki sta plina, natrijev hidroksid ter še nekateri produkti,
ki pa so odvisni od snovi iz katere sta elektrodi.
2 NaCl (s) + 2 H2O (l) →
Cl2 (g) + 2 NaOH (aq) + H2 (g)
Na anodi pri elektrolizi poteka oksidacija na katodi pa redukcija.
|
V tekstu omenjene količine:
 ... gostota električnega naboja ... influenčna konstanta ... jakost električnega polja ... električni tok ... naboj ... gostota magnetnega polja ... gibalna količina težišča ... masa posameznega dela ... hitrost posameznega dela ... sila ... površina ... viskoznost ... hitrost ... razdalja
|