Равновесие плазмы в магнитном поле - состояние плазмы, в к-ром сила газокннетич. давления, действующая на любой элемент её
объёма, уравновешивается силой Ампера; одно из необходимых условий магн. удержания
плазмы. В случае скалярного (изотропного) давления плазмы р(r)в
пренебрежении силой тяжести условие равновесия имеет вид:
Здесь -
плотность электрич. тока, В - магн.
индукция,-
магнитная постоянная (система
единиц СИ). Ур-ние равновесия (*) накладывает существенное ограничение на форму
возможной равновесной конфигурации плазмы, выражающееся требованием
Например, в чисто тороидальном магн. поле(т.
е. при= 0) невозможно
равновесие, ограниченное вдоль оси z (оси симметрии), т. к. в этом случае
и поле и давление постоянны вдоль оси z:
Конфигурации магн. поля, в к-рых возможно равновесие
ограниченного объёма плазмы, образуют магнитные ловушки .Как следует
из теоремы вириала,- интегрального выражения ур-ния равновесия (*),- равновесие
ограниченного объёма плазмы невозможно за счёт только магн. поля, создаваемого
током в самой плазме. Например, хотя в кольце плазмы с током благодаря пинч-эффекту осуществляется равновесие по малому радиусу, равновесия по большому радиусу
нет и под действием эл--динамич. сил кольцо растягивается (даже и при наличии
стягивающего внутр. тороидального магн. поля). Чтобы подобная кольцевая конфигурация
с током и тороидальным магн. полем была в равновесии, необходимо либо внешнее
поперечное к плоскости кольца магн. поле, либо внеш. плазма с давлением, превышающим
давление плазмы в кольце. Такого рода магн. трубки наблюдаются в фотосфере Солнца.
В последнем случае следует скорее говорить не о равновесии плазмы в магнитном поле, а о равновесии
магн. поля в плазме.
Равновесие плазмы в магнитном поле, описываемое уравнением (*), реализуется
при условии, что оно устойчиво (см. Удержание плазмы).
Литература по равновесию плазмы в магнитном поле
Шафраноа В. Д., Равновесие плазмы в магнитном поле, в сб.: Вопросы теории плазмы, в. 2, М., 1963, с. 92;
Арцимович Л. А., Сагдеев Р. 3., Физика плазмы для физиков, М., 1979, гл. 2, p 9;
Кадомцев Б. Б., Коллективные явления в плазме. М., 1988, гл. 1, p 3.
Знаете ли Вы, что в 1965 году два американца Пензиас (эмигрант из Германии) и Вильсон заявили, что они открыли излучение космоса. Через несколько лет им дали Нобелевскую премию, как-будто никто не знал работ Э. Регенера, измерившего температуру космического пространства с помощью запуска болометра в стратосферу в 1933 г.? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
-
плотность электрич. тока, В - магн.
индукция,
-
магнитная постоянная (система
единиц СИ). Ур-ние равновесия (*) накладывает существенное ограничение на форму
возможной равновесной конфигурации плазмы, выражающееся требованием
Например, в чисто тороидальном магн. поле
(т.
е. при
= 0) невозможно
равновесие, ограниченное вдоль оси z (оси симметрии), т. к. в этом случае
и поле и давление постоянны вдоль оси z:
