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一、节能技术

1、技术背景

霍尔效应在1879年被物理学家霍尔发现，它定义了磁场和感应电压之间的关系，这种效应和传统的电磁感应完全不同。当电流通过一个位于磁场中的导体的时候，磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的作用力，从而在垂直于导体与磁感线的两个方向上产生电势差。导电材料中的载流子在外加磁场中运动时，因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移，并在材料两侧产生电荷积累，形成垂直于电流方向的电场，最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡，从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数。平行电场和电流强度之比就是电阻率。大量的研究揭示：参加材料导电过程的不仅有带负电的电子，还有带正电的空穴。

2、技术发展在霍尔效应发现约100年后，德国物理学家克利青(Klaus von Klitzing, 1943-)等在研究极低温度和强磁场中的半导体时发现了量子霍尔效应，这是当代凝聚态物理学令人惊异的进展之一，克利青为此获得了1985年的诺贝尔物理学奖。之后，美籍华裔物理学家崔琦(Daniel Chee Tsui,1939- )和美国物理学家劳克林(Robert B.Laughlin，1950-)、施特默(Horst L. St rmer，1949-)在更强磁场下研究量子霍尔效应时发现了分数量子霍尔效应，这个发现使人们对量子现象的认识更进一步，他们为此获得了1998年的诺贝尔物理学奖。如今，复旦校友、斯坦福教授张首晟与母校合作开展了“量子自旋霍尔效应”的研究。“量子自旋霍尔效应”更先由张首晟教授预言，之后被实验证实。这一成果是美国《科学》杂志评出的2007年十大科学进展之一。如果这一效应在室温下工作，它可能导致新的低功率的“自旋电子学”计算设备的产生。工业上应用的高精度的电压和电流型传感器有很多就是根据霍尔效应制成的，误差精度能达到0.1%以下，特别是汽车电路大量应用了霍尔传感元件和霍尔开关。由清华大学薛其坤院士领衔，清华大学、中科院物理所和斯坦福大学研究人员联合组成的团队在量子反常霍尔效应研究中取得重大突破，他们从实验中观测到量子反常霍尔效应，这是中国科学家从实验中独立观测到的一个重要物理现象，也是物理学领域基础研究的一项重要科学发现。

目前霍尔效应和反霍尔效应的研究在半导体材料上的已取得了很大成功，但在导体材料上的研究相对较少，只有美国、德国等几个发达的实验室取得了一些成果。在工频交流电导体中的研发运用目前处于世界比较前沿的地位。

3、节能装置通过电子霍尔效应改善了电流传输路径，特别是抑制各种瞬态涌流的产生。这一技术的应用不仅仅表现在节能方面，同时可以降低用电设备的工作温度，比如电动机、变压器、接触器等。在节能的前提下大大提高了用电设备的工作效率和使用寿命。除了实验室超导材料外的任何导体都是有内阻的，内阻来源于材料自己的导电特性和冶炼加工及材料纯净度，无论导体制造工艺多么严谨都会有不同杂质的存在。电子在电压作用下只有一条运动轨迹，当电子碰撞到导体内的不导电或低导电率杂质时就产生了阻滞发热和冲击。霍尔效应在工频交流电中的应用很巧妙地增加了电子除电压方向外的其他路径，无形中增加了导体载流量，也就是说降低了用电设备的损耗。三维力体磁阵组合节能装置通过计算配比，能有效还原5次及以下谐波为可用能量。无论谐波是从电网进入还是从用电设备逆送出去，只要谐波通过金益兴节电器装置就会被隔绝处理为正常波形，电子运动会变得更加有序。有序的电子运动是保障电流稳定的前提，除了电动势的作用外路径将成为另一种可行解决方案。这一技术突破和应用的成功不在于它的理论难度和技术难度，关键是磁阵参数的计算和布局。必须当生产制造工艺参数达到理论计算参数99.99%精度时，制造出来的节电装置之间才能谐同出力工作，否则无法达到效果，这比制造双通道高传真功率放大器功率管配对还要严格，相当于1000kg优质钕铁硼稀土磁产品只能留下70~100kg被使用，剩下的全部作废。这也是目前这一技术应用的更大障碍。成本过高让很多制造企业不敢轻易涉足。

那么有关于节能技术的板块我们今天就讲到这里了，下期，小编带大家了解节电器的用电设备负荷分析，大家可以期待起来咯~