атомная энергия, энергия связи атомных ядер, мирное использование атомной энергии
Главная
Ядерные реакции
Ядерный синтез
Плазма
Атомная энергия
Реклама
Поиск по сайту:
Поиск
Атомная энергия на земле

Намагниченная плазма

Плазма
Намагниченная плазмаОчень полезно для наглядного представления о процессах в плазме принимать за реальные некоторые понятия и построения, которые электротехники и физики обычно считают условными и вспомогательными. Прежде всего такое замечание относится к воображаемой силовой линии магнитного поля. Когда мы утверждаем, что заряженные частицы в поперечном магнитном поле описывают окружности, то встает вопрос: вокруг какого центра происходит вращение? Если первоначально частица двигалась под углом к направлению поля, то результирующее движение, как мы говорили, будет винтовое. А вокруг какой оси оно происходит? Таким геометрическим местом центров, или осью винтовой линии, является силовая линия магнитного поля, которая тем самым принимает реальное значение. Вместо самих заряженных частиц можно за реальное принимать кружки, которые они описывают в магнитном поле.
Вот и получается, что плазма в магнитном поле имеет свою особую конструкцию в виде кружков, нанизанных на силовую линию. Круговые орбиты имеют разный диаметр: легкие электроны следует себе представить в виде маленьких кружков, а у тяжелых ионов радиусы движения значительно большие. В равновесной плазме, где энергия (то есть температура) ионов и электронов равна, диаметры орбит относятся, как корни квадратные из масс:
Do \/ т 2

Для самых легких ионов — протонов — диаметры циклотронных окружностей будут в 45 раз больше электронных.

Всякое передвижение заряженных частиц в магнитном поле сопровождается изменением его энергии. Ведь каждый кружок представляет собой не что иное, как замкнутый виток, по которому идет ток. Этот ток имеет собственное магнитное поле, которое согласно законам электромагнетизма направлено обратно внешнему полю. Следовательно, общее магнитное поле в месте расположения частиц несколько компенсировано, и любое изменение положения витка, например уход его с силовой линии, ведет к усилению магнитного поля и, значит, к увеличению энергии. Таким образом, система — кружок и силовая линия — устойчивая: она обладает минимумом энергии, и выход из этого равновесия возможен только при совершении работы, то есть при затрате энергии.

С другой стороны, силовая линия тоже не может так просто изменить свое положение относительно замкнутого витка. Для этого опять-таки потребуется совершить работу. Ведь при пересечении витка силовыми линиями магнитного поля в витке индуцируется электродвижущая сила. А на это необходима энергия.

Вот и выходит, что силовые линии как бы приклеены к частицам. Для преодоления этих сил сцепления надо приложить силы. Прочность «клея» между частицей и силовой линией зависит от свойств плазмы и прежде всего от ее проводимости.

Можно провести аналогию между плазмой и проводящей жидкостью, скажем расплавленным металлом. Проводящую жидкость трудно передвигать в поперечном магнитном поле. При пересечении магнитных силовых линий в ней возникает электрический ток индукции, токи Фуко. Они порождают свое магнитное поле, которое, взаимодействуя с внешним полем, будет тормозить жидкость. Если мы все же заставим жидкость двигаться, то затратим на это большую энергию, которая в конечном счете перейдет в тепло: жидкость нагреется. Стоит вспомнить опыт, который многие видели еще в школе: падающий медный диск, попадая в зазор между полюсами электромагнита, резко тормозится. А если магнитное поле очень сильное, диск совсем остановится. При повторении опыта с пластинкой из эбонита или другого непроводящего материала мы не заметим их замедления.
 
Читайте также:

  • Плазма в магнитном поле
  • Электромагнитная индукция
  • Конструкция магнитного сосуда
  • Горячая плазма
  • Электрические и магнитные поля



  • кромкооблицовочное оборудование. Brandt, Vitap, производства Германия . . теплицы из поликарбоната стоимость, цены на теплицы. . советы психолога детям