基本介紹
- 中文名：無力磁場
- 外文名：Force-free magnetic field
- 特點：電流密度為零或平行於磁場
- 領域：物理學
簡介,磁流體力學,散度,場線,
簡介
其中α是空間位置的函式。上式雖然簡單，但是人們對於無力磁場的性質仍然不甚了解。對上式取散度，並考慮到
，可以得到：
上式表明α在每根磁力線上只有一個值。
磁流體力學
磁流體力學（英文：MHD, Magnetohydrodynamics、magnetofluiddynamics或hydromagnetics），是研究電漿和磁場相互作用的物理學分支，其基本思想是在運動的導電流體中，磁場能夠感應出電流。磁流體力學將電漿作為連續介質處理，要求其特徵尺度遠遠大於粒子的平均自由程、特徵時間遠遠大於粒子的平均碰撞時間，不需考慮單個粒子的運動。由於磁流體力學只關心流體元的平均效果，因此是一種近似描述的方法，能夠解釋電漿中的大多數現象，廣泛套用於電漿物理學的研究。更精確的描述方法是考慮粒子速度分布函式的動理學理論。磁流體力學的基本方程是流體力學中的納維-斯托克斯方程和電動力學中的麥克斯韋方程組。磁流體力學是由瑞典物理學家漢尼斯·阿爾文創立的，阿爾文因此獲得1970年的諾貝爾物理學獎。
散度
散度或稱發散度，是向量分析中的一個向量運算元，將向量空間上的一個向量場（矢量場）對應到一個標量場上。散度描述的是向量場裡一個點是匯聚點還是發源點，形象地說，就是這包含這一點的一個微小體元中的向量是“向外”居多還是“向內”居多。舉例來說，考慮空間中的靜電場，其空間裡的電場強度是一個矢量場。正電荷附近，電場線“向外”發射，所以正電荷處的散度為正值，電荷越大，散度越大。負電荷附近，電場線“向內”，所以負電荷處的散度為負值，電荷越大，散度越小。向量函式的散度為一個標量，而純量的散度是向量函式。
場線
場線是由矢量場和初始點設定的軌跡。在空間裡，矢量場在每一個位置，都設定了一個方向。只要按照矢量場在每一個位置所指的方向來追蹤路徑，就可以素描出正確的場線。更精確地說，場線在每一個位置的切線必須平行於矢量場在那一個位置的方向。
在空間內，由於，伴隨著每一個點的矢量，組合起來，構成了矢量場，場線可以說是一個專為矢量場精心打造的顯像工具，能夠清楚地顯示出矢量場在每一個位置的方向。假若矢量場描述的是一個速度場，則場線跟隨的是流體的流線。在磁鐵的四周灑散鐵粉，可以清楚地顯示出磁場的磁場線。靜電荷的場線稱為電場線，從正電荷往外擴散，朝著負電荷聚集。
對於一個矢量場，假若能夠完整地描述其所有的場線，那么，這矢量場在每一個位置的方向已完全地被設定了。為了同時表示出矢量場的大小值，必須變化場線的數量，使得場線在任意位置的密度等於矢量場在那位置的大小值，也就是說單位面積所含的場線越多，則矢量場越強，反之則矢量場越弱。
