On the generation of an electric field caused by the circular motion of a conducting medium

Abstract

Важнейшей энергией, используемой как в производстве, так и на транспорте, является механическая энергия (движение автомобилей, поездов, кораблей и т.п.). Электрическая энергия используется, в частности, во всевозможных способах связи, радиотехнике, автоматике и т.д. Внутренняя энергия используется непосредственно в химико-технологических процессах, металлургии и.т.п. Механическую энергию трудно передавать от источника потребителю. Внутреннюю энергию сложно преобразовывать в другие виды энергии. В этой связи, неоспоримым преимуществом обладает электрическая энергия: её можно передавать на огромные расстояния, просто и удобно распределять между разными потребителями и наконец, с помощью достаточно простых устройств её легко превратить в другие виды энергии. Большим достоинством электрической энергии является то, что это единственный вид энергии, применяемый в радиотехнике (радиофизике), электронно-вычислительной технике, связи и автоматике. Междисциплинарная направленность современных вычислительных комплексов позволяет ставить и решать задачи численного моделирования в различных областях науки и техники. В настоящей работе представлены результаты численного моделирования, направленные на изучение взаимодействия гидродинамического и магнитного полей. Максимальный эффект этого взаимодействия достигается, когда вектора скорости потока и индукции магнитного поля взаимно перпендикулярны. В работе рассмотрена одна из подобных ситуаций. Модельная постановка задачи позволяет лучше понять определённые аспекты этого взаимодействия. Проведенное численное моделирование показывает, что локальное вращательное движение проводящей жидкости, находящейся во внешнем однородном магнитном поле, индуцирует электрическое поле. The most important energy used both in production and in transport is mechanical energy (movement of cars, trains, ships, etc.). Electrical energy is used, in particular, in all kinds of communication methods, radio engineering, automation, etc. Internal energy is used directly in chemical and technological processes, metallurgy, etc. Mechanical energy is difficult to transfer from the source to the consumer. Internal energy is difficult to convert into other types of energy. In this regard, electrical energy has an undeniable advantage: it can be transmitted over vast distances, simply and conveniently distributed among different consumers, and finally, with the help of fairly simple devices, it can be easily converted into other types of energy. The great advantage of electrical energy is that it is the only type of energy used in radio engineering (radiophysics), electronic computing technology, communications and automation.The interdisciplinary focus of modern computing systems makes it possible to pose and solve numerical modeling problems in various fields of science and technology. This paper presents the results of numerical simulations aimed at studying the interaction of hydrodynamic and magnetic fields. The maximum effect of this interaction is achieved when the vectors of flow velocity and magnetic field induction are mutually perpendicular. This work examines one of these situations. The model formulation of the problem allows us to better understand certain aspects of this interaction. The performed numerical modeling shows that the local rotational motion of a conducting fluid located in an external uniform magnetic field induces an electric field.