Слънчевата плазма и неговото взаимодействие с магнитните полета

Очевидно, ако състав газ съдържа йони и електрони, газ престане да бъде безразличен към електрически или магнитни ефекти към него. Газ в състояние на частично или пълно йонизация е толкова специфичен в техните физични свойства, които по физика се счита като особено състояние на материята нарича плазма.

Поради наличието на голям брой на белите дробове, мобилни електрони, плазмата се характеризира с висока електрическа проводимост (както и топлопроводимост). Например, слънчева плазма проводимост близо до проводимост на метали. При прилагане на електрическо поле върху плазмените електрони и йони започнат да се движат в противоположни посоки. Но това движение не е свободен, тъй като заредените частици се сблъскват една с друга и с неутрални атоми. Движението на заредени частици е нищо, тъй като електрически ток. Повече мобилни електрони се абсорбират по-бързо от йони, ако има такова място създава повишена плътност от тях, така че известно време може да бъде много малка диференциация на таксите в плазмата на знака, който обаче запазва значително време само частично йонизирана плазма. В плазмата, напълно йонизирана, преминаването на ток е придружено от разсейване на електромагнитна енергия, неговото превръщане в топлина, в пълно съответствие с освобождаването на т.нар Joule топлината в проводниците. Но ако плазмата е частично йонизиран, движението на неутрален газ по отношение на плазмата води до разсейване несравнимо по-бързо, по-специално в силни магнитни полета.

В магнитното поле на заредена частица е подложен на сили, перпендикулярна на посоката на движение и на посоката на вектора на магнитната H напрегнатостта на полето. В единно поле се движи на частиците по спирална линия навити около магнитна линия на сила. В присъствието на външни сили, като тежестта или градиент на налягане (при условие, че не е насочена по магнитното поле) отклонение настъпва частици, насочени перпендикулярно на магнитното поле и действа сила.

Дрифт и ток също се появи в плазмата с нехомогенна магнитно поле. Променливото магнитно поле може да се разглежда като суперпозиция на магнитни и електрически полета, което води плазмената движение.

Когато магнитното поле се променя, то индуцира електродвижещо напрежение, което действа директно върху заредените частици, генерира ток. Последно извършване на работа (под формата на механична работа или Джаул топлина). Това е числено равна на намалението на стоност взето от разглеждания обем V. Това ни дава възможност да се разгледа степента на магнитното поле, както е енергията (на единица обем).

Ако сегашната е с произход от магнитно поле в плазмата се променя, а след това на ток от своя страна причинява магнитно поле (електромагнитна индукция!), Което е необходимо да се действа срещу действието на първичното магнитно поле (правило на Ленц).

Означаваме вектора на електричното поле в и през затворен контур елемент. Нека елемента повърхност лежи на контура ще е и нормално да го п, така че не е компонент на магнитен вектор заедно нормалното. От уравненията на Максуел следва, че циркулацията на вектор Е около затворен контур пропорционална на степента на промяна на поток F чрез тази схема:

Да предположим, че в затворено пространство плазма разпределени, свързани с частиците на плазмата верига, чрез който настоящите циркулира. Когато възможните премествания плазма, този контур е деформиран, с което магнитния поток през веригата ще се промени, дори и ако не се променят магнитното поле. Но има своя ток генерира магнитно поле, което неутрализира промяната на магнитния поток на външното поле [знак минус в уравнение (2.26)]. Ако токът контур се отслабва щам, той се подкрепя от самостоятелно индуктивност. Поради размера космически образувания космическа област, голяма са заглушени много бавно, особено, че на Джаул загубите на топлина, поради високата проводимост е незначителен. Резултатът е, че обекти в пространството на магнитния поток през всеки проводник схема е практически постоянни във времето:

Той изрази позицията е много важно за астрофизиката, тъй като тя определя поведението на плазмата в магнитни полета; понякога го наричат теоремата на замразените магнитните силови линии в плазмата. Ние ще, както обикновено, да бъде себе си магнитно поле "материализира" на сила, тръби, включващи силовите линии, туфи, толкова по-плътен, по-силни от напрегнатостта на полето.

Нашата теорема гласи, че тръбата поток "завинаги" е свързана с масата на плазмения газ, през които тя преминава в началния момент - движение газ маса влека магнитните силови линии.

В съответствие с горното, когато плазмената ток, индуциран движение през линиите на магнитното поле, така че само заедно с външното поле се образува нова област, линиите сила, които следват движението на средата. Когато плазмен газ се компресира, плътността на силовите линии увеличава, магнитното поле. Когато разширяване на газ да се отпише.

Теорията дава израз на силата, действаща на единица площ, имащ нормална п:

Това показва, че векторната сума на две: една насочена по магнитен вектор Н, в посока на отиване нормално, а другият насочено срещу пасивно нормално п (минус знака). Първият компонент е насочено по силови линии и една линия мощност поток трябва да принуди. Тя може да се оприличи на еластична низ опъване която може да доведе до скъсване на стената обем. Невалидната стойност се изчислява на 1 cm 2, тъй като вторият компонент действа вътрешно, за да намалите на първо място.

Компонент действа перпендикулярно на посоката на магнитното поле на целия линии, може да се разглежда като сила на натиск върху този обем и се проявява за всяко нарушение на еднородността на разпределението на магнитните силови линии.

Ако обемът се движи по линиите, те се противопоставят на това движение: не е възможно да свободно изви силовите линии, тъй като те се стремят да се изправи.

От друга страна, ако движението на плазмата тенденция за компресиране на линиите на магнитното поле, приложеното перпендикулярно на магнитните силови линии налягане ще попречи на компресия.

Как ефективно ще магнитното поле ефект върху плазмените, което, наред с други неща, трябва да подлежи на обикновените закони на газ? Теория отговаря на този въпрос: дълги магнитни energiyarasschitannaya за единица обем, по-малка или равна на кинетичната енергия на газа - плазма (р - за плътност, обем - средна скорост маса хидродинамичен газ), тя не е в състояние да наруши нормалните закони на газ динамика. Но ако това се подчинява на законите за движение на плазмата в магнитно поле, и най-вече губи своята мобилност в посока, перпендикулярна на магнитните силови линии. Плазмата при тези обстоятелства се движи само по магнитните силови линии, тъй като тя не предизвиква силите противопоставят на движението.

Когато сложно разбъркване плазма газ маса магнитните линии замразени в тях, много оплетени, изготвен, техните увеличава плътност, което означава увеличаване на интензивността на полето. Достигането на голяма напрежение, магнитното поле на практика ще се предотвратят подобни плазмени движения, които водят до по-нататъшно затъване на магнитните силови линии. Напротив, напрежението на последните и странично налягане ще улесни движението на плазма, която разкрият област, т. Е. Намаляване на силата.

Damping поле също така насърчава затихване на дребномащабни движения и тяхното разсейване.

плътност нарушения газ води до вибрации, които се разпространяват в газа под формата на еластични звукови вълни. Тъй като магнитните силови линии в плазмата са обтегнати, те могат да станат на превозно средство на уникални напречни вибрации, които се разпространяват в плазмата под формата на магнитно вълни; в противен случай те се наричат Алфвен вълни (те са били отворени Алфвен).

Когато вълните достигат от среда с по-висока плътност в среда с по-ниска плътност, скорост колебания в плазмените Алфвен вълни може да надвишава скоростта на звука в новата среда, и след това се превръща в ударни вълни с много голямо разсейване. Въпреки това, с звукови вълни, които се случват по-лесно, така че в слънчевата атмосфера, Алфвен магнитно вълни са доста често срещани. Но такива вълни при среща с препятствия или нередности са лесно се превръщат в трети тип вълна - магнитно, при която движението зависи от магнитните и еластичните сили. Колебанията срещащи се вещества с равнина, съдържащ посоката на разпространение и компонента на посоката на магнитното постоянно напрежение.