Какова возможность использования электрически заряженной (а не нейтральной) плазмы в качестве рабочего тела в турбине, где лопасти являются постоянными магнитами, а не гидродинамическими ребрами?

Вы находитесь в вакууме? Так что поток плазмы — это, по сути, ток в вакууме.

Плохая новость: турбина не работает

Заряженная частица не оказывает полезной силы на статическое магнитное поле, равно как и статическое магнитное поле не оказывает полезной силы на частицу. Это следствие уравнения для силы Лоренца. Плазменный ток будет искривляться вокруг магнитного поля без потери энергии, как это происходит с солнечным ветром, когда он сталкивается с магнитосферой Земли.

Вы можете построить что-то вроде радиометра Крукса, работающего на ионах вместо теплообмена, но плазма быстро разрушит лезвия.

Хорошая новость: вам не нужна турбина

Поток плазмы в вакууме есть ток . Перехватывая или модулируя поток, вы можете сделать его переменным током. Переменный ток индуцирует переменное магнитное поле, а переменное магнитное поле можно использовать для производства энергии за счет кинетической энергии заряженной плазмы.

Ваша машина представляет собой полый цилиндр, через который проходит переменный поток плазмы. Внутренние стенки цилиндра могли быть покрыты льдом или каким-либо легкоплавким немагнитным металлом (ГалИнСтан, металл Роуза, металл Вуда, ртуть), чтобы легко противодействовать эрозии случайными частицами. Или вы можете повторно обшить их, когда это необходимо.

Внутри цилиндра у вас есть большие сверхпроводящие катушки, расположенные вокруг цилиндра, замыкающие входящий ток и образующие большой соленоид . Каждое колебание тока плазмы будет индуцировать напряжение в соленоиде; вы, по сути, построили большой и неэффективный трансформатор в космосе, но если поток плазмы исходит от какого-то крупного природного явления, неэффективность на самом деле не проблема, и вы получаете много энергии бесплатно.

Плазменный реактивный двигатель

Немного помахав рукой, вы можете представить себе первую ступень, которая одновременно сжимает поток плазмы и вызывает в нем серию быстрых колебаний посредством трехмерного вихреобразования . Осциллирующий поток плазмы можно затем использовать с помощью цилиндрического трансформатора, описанного выше.

Общая схема будет чем-то похожа на схему ГПВРД .

Потребляемая мощность могла бы также поступать от солнечного ветра... так что это была бы «турбина солнечного ветра» с магнитным ротором, работающим по закону правой руки. В этом случае лопасти не должны будут вращаться физически.

К сожалению, я сижу с телефона, поэтому не могу нарисовать схему.

Топливо

Откуда берется энергия? И почему вы получаете энергию?

Процесс зарядки плазмы требует энергии, и как это дает вам больше энергии, чем вы вкладываете?

Если ничто не теряет энергию, то вы сделали вечный двигатель. Который не может работать.

Магниты

Вот так без диаграмм представьте себе это.

• S - это южный полюс лопасти вверху
• P - заряженная плазма
• N - северный полюс лопасти внизу

Либо P заряжен положительно, либо отрицательно.

В любом случае магнит внизу будет притягивать или отталкивать плазму, в то время как магнит сверху делает обратное.

Это означает, что лопасти толкают друг друга, поэтому турбина движется на равные части вверх и на равные части вниз.

Непонятно, что вы подразумеваете под "заряженной плазмой". Плазма, как правило, нейтральна, и, поскольку она является электропроводной жидкостью, на ней трудно поддерживать заряд. (Заряд заставляет плазму отталкиваться и дестабилизироваться.)

Это также лишнее для вашего вопроса. На магниты не действует статический заряд; на них действуют течения. А плазма, движущаяся в магнитном поле, содержит токи.

Короткий ответ заключается в том, что уже существуют генераторы, использующие эти эффекты для выработки энергии из плазмы. Общая дисциплина называется магнитогидродинамикой , или сокращенно МГД, а генераторы — МГД-генераторами . В 1980-х и 90-х годах в этой области была проделана большая работа, но ни один из проектов не был достаточно эффективным, чтобы его можно было коммерциализировать.