Процессы в плазменных системах очень сильно зависят от морфологии (геометрии, структуры) магнитных силовых линий. Физически это связано с большой подвижностью частиц, прежде всего электронов, вдоль силовых линий и сравнительно малой подвижностью их поперёк этих линий. Поэтому расчёт морфологии магнитного поля — это обязательный этап разработки любой плазмодинамической системы с магнитным полем. Магнитные силовые линии r(s) по определению имеют в каждой своей точке касательную dr, параллельную напряжённости поля Н dr||H. A.1.20а) В декартовой системе координат это можно записать в виде w = w = w- AL206) П П tL /./. Электромагнитные поля 45 В цилиндрической системе координат соответственно: dr rdO dz В курсах физики обычно рассматривают два очень частных случая магнитного поля: магнитное поле прямой нити с током (рис. 1.1.4а) и поле кольца с током (рис. 1.1.46). Это симметричные поля. Поле с одной азимутальной компонентой Щ называют азимутальным, а поле с компонентами Hr, Hz, при Hq = 0 называют полоидальным. а б в Рис. 1.1.4. Простейшие осесимметричные поля: а — азимутальное магнитное поле прямой нити с током; б — полоидальное магнитное поле кольца с током; в — осесимметричное трехкомпонентное магнитное поле, силовые линии которого, как правило, не замыкаются сами на себя и не уходят в бесконечность В общем случае магнитные силовые линии могут иметь самый различный вид. Но надо сразу отметить, что совершенно неверно "школьное" представление, что магнит- ные силовые линии либо замкнуты, либо уходят в бесконечность, что справедливо только для полей изображённых на рис. 1.1.4а,б. Это уже несправедливо для сим- метричного поля, образованного совмещением нити с током и кольца (рис. 1.1.4в). Здесь основная часть силовых линий не замыкается сама на себя, а в бесконечность уходить только линия, идущая вдоль оси систем. (И.Е. Тамм, 1928г, [52])
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Морфология магнитных полей» з дисципліни «Введення в плазмодінаміку»
