磁力線凍結是指通過和理想導電流體一起運動的任何封閉回線所包圍的面的磁通量是常數,在理想導電體中,初始時位於一條磁力線上的流體元,以後一直位於同一條磁力線上。
基本介紹
- 中文名:磁力線凍結
- 所屬學科:物理學
磁力線凍結是指通過和理想導電流體一起運動的任何封閉回線所包圍的面的磁通量是常數,在理想導電體中,初始時位於一條磁力線上的流體元,以後一直位於同一條磁力線上。
磁力線凍結是指通過和理想導電流體一起運動的任何封閉回線所包圍的面的磁通量是常數,在理想導電體中,初始時位於一條磁力線上的流體元,以後一直位於同一條磁力線上。磁力線凍結是導電率較高的物質在磁場中作切割磁力線的運動時,該物質...
這些應減少的磁感應通量正好在T環和T₀環之間,所以如果從運動的流體環上看,流體環圍繞的磁感應通量不變,磁力線隨著流體環一起向外膨脹,即流體如同固結在磁力線上。把這種簡單的流動情況推廣到理想導電流體的任意流動情況,就可得到磁凍結定理中的兩條定理,它們都有嚴格的數學證明。1942年H.阿爾文首次提出:"...
先對l,2餅縱場線圈通電產生場H≥H,這時1,2餅線圈中的超導環段I進人了H的場;2,3和n,1餅線圈中的超導環段II和N,在靠近超導環I的一頭也有場進人,這時II和N段進人混合態,1,2餅線圈的磁力線穿越II和N段而形成閉合迥路。因為對超導體的混合態,場可以不變形的穿越,所以在這個過程中,l,2餅...
,則磁力線凍結於電漿之中,這是宇宙中電漿的普遍情況;若 ,則磁力線很容易滑過電離物質,這是實驗室電漿的普遍情況。因此,在實驗室中很難進行模擬天體問題的實驗。洛倫茲力公式 H.A.洛倫茲根據實驗結果提出,不論帶電體的運動狀態如何,力密度f都由下式決定:式(7)即稱為洛倫茲力公式,式中右端...
如果流體是理想導體﹐磁力線則凍結在流體上﹐即在同一磁力線上的質點恆在同一磁力線上﹐如果電導率是有限的﹐則磁場還要擴散。兩種作用的強弱取決於磁雷諾數4πUL/c(c為光速﹐為電導率﹐U和L分別為問題的特徵速度和特徵長度)的大小。研究流動如何產生和維持天體中磁流發電機制(見太陽平均磁流發電機機制)﹐目前...
事實上,對於理想導電流體介質,磁力線將隨著流體移動(見磁凍結定理),磁力線猶如張力作用下的彈性弦,彈撥磁力線會產生沿磁力線方向傳播的橫波,而與磁力線凍結在一起的流體也會因此產生橫波,其相速度應由(磁力線張力/密度)給出,即(見洛倫茲力)。阿爾文波的存在已在實驗中得到證實。實驗方法大多是把裝有導電液體...
如果流體是理想導體,磁力線則凍結在流體上,即在同一磁力線上的質點恆在同一磁力線上。如果電導率是有限的,則磁場還要擴散。兩種作用的強弱取決於磁雷諾數 4πσUL/c2(c為光速,σ 為電導率,U和L分別為問題的特徵速度和特徵長度)的大小。研究流動如何產生和維持天體中磁流發電機制(見太陽平均磁流發電機機制)...
與小磁雷諾數的情況正好相反,如果上面的公式第一項遠遠大於第二項,那么磁雷諾數就會遠大於一。這個時候,磁場的凍結效應就會比耗散效應明顯的多,磁場的行為主要由磁凍結主導。所謂的磁凍結,就是指,在磁雷諾數很大的情況下,磁場基本隨著磁流體運動,磁力線基本與流場的流線保持平行。如果流場發生變化,那么,磁場...
磁流體發電(magnetohydrodynamic power generation)過流動的導電流體與磁場相互作用而產生電能。磁流體發電技術就是用燃料(石油、天然氣、燃煤、核能等)直接加熱成易於電離的氣體,使之在2000℃的高溫下電離成導電的離子流,然後讓其在磁場中高速流動時,切割磁力線,產生感應電動勢,即由熱能直接轉換成電流,由於無需...
磁流體發電是一種新型的高效發電方式,其定義為當帶有磁流體的電漿橫切穿過磁場時,按電磁感應定律,由磁力線切割產生電;在磁流體流經的通道上安裝電極和外部負荷連線時,則可發電。為了使磁流體具有足夠的電導率,需在高溫和高速下,加上鉀、銫等鹼金屬和加入微量鹼金屬的惰性氣體(如氦、氬等)作為工質,以...
就是套用磁流體發電技術,用燃料(石油、天然氣、燃煤、核能等)直接加熱成易於電離的氣體,使之在2000℃的高溫下電離成導電的離子流,然後讓其在磁場中高速流動時,切割磁力線,產生感應電動勢,即由熱能直接轉換成電流,由於無需經過機械轉換環節,所以稱之為\"直接發電\",其燃料利用率得到顯著提高,這種技術也稱...
當電漿的電阻小得可以忽略時,磁力線凍結在電漿裡面,這時可認 為電漿是理想的。當電漿的電阻不可忽略時,由於碰撞效應,粒子離磁場而擴散,不再存在磁力線的凍結。若對於理想電漿,不存在不穩定性,而存在電阻等耗散效應時,就會發生不穩定性,則這種不穩定可稱為耗散不穩定性。這類不穩定性的...
阿爾文波是振動方向與傳播方向垂直的橫波。根據宇宙磁流體力學原理﹐磁雷諾數很大﹐在某種意義上可以看作磁力線凍結在物質上一起運動﹐流體好像黏附在磁力線上﹐可以把磁力線視作質量等於每一根磁力線em>B /4 ﹐因此﹐可以把磁力線比作彈性弦﹐磁力線的波動傳播可以看作與弦線的振動傳播十分類似。阿爾文波的優點是頻率低...
液核內形成如圖1b所示的磁場沒有徑向分量,磁力線完全位於同一個球面上,這種場稱為環型場。圖1b所示的環型場在南北半球方向相反。由上述兩個力矩的平衡可估計這種環型場的量級。考慮到磁場的凍結效應,傳統看法都認為核內將有很強的環型場,布拉德計算得到的環型場可高達500高斯。最近也有人對這種高強度的環型場...
條件的限制,磁力線不凍結等),可以處於比理想磁流體更低的勢能狀態。以下仍然忽略黏滯性和熱傳導,討論靜止電漿流體的電阻性不穩定性。在有限電導率情況下,方程不成立, 不正比於流體元長度 而變化。既然磁場不凍結在流體中,磁力線就可以斷開並重聯,發生一種新類型的不穩定性,即電阻不穩定性。磁力線重聯...
此外,宇宙電漿的特徵尺度很大,因此磁雷諾數往往很大,具有明顯的磁凍結效應,即磁力線如同凍結在流體元上,隨流體的運動而一起運動。簡介 宇宙物質絕大部分處於等離子態。例如﹐地球的電離層和地球磁層﹑行星際空間的太陽風﹑太陽的大氣﹑某些磁變星﹑星際物質以及星系際物質等。近年來﹐人們認識到天體電漿遠...
如果任意運動迴路中的磁通量不變,磁力線必然隨流體一起運動,猶如磁力線與流體牢固地粘在一起。這個現象稱為磁場的"凍結"效應,即磁場與流體完全凍結起來。這時磁場所滿足的方程稱為“凍結方程”。當流體的電導率為有限時,除不斷有焦耳熱損耗外,磁場還將不斷由強的區域向弱的區域擴散。因此在一般情況下,導電...
因為電漿具"凍結"磁力線特性,所以,太陽風粒子不能穿越地球磁場,而只能通過極尖區進入地球磁尾。當太陽活動發生劇烈變化時(如耀斑爆發),常引起地球磁層亞暴。於是這些帶電粒子被加速,並沿磁力線運動。從極區向地球注入,這些帶電粒子撞擊高層大氣中的氣體分子和原子,使後者被激發--退激而發光。不同的分子...
由於太陽的自轉,從非轉動坐標系看來,這種來自太陽的凍結於磁力線中的帶電質點流具有阿基米德螺線的形狀。1958年,范愛倫設計了地球衛星號,對地球周圍的行星際空間進行了探測,於1959年發現地球輻射帶。1962年,“水手”2號在飛向金星的過程中,探明太陽風主要由電離氫(即電子和質子)組成,從太陽朝外徑向流動,速度...
描述磁場的磁力線形成既無起點又無終點的連續環路。這些線的密度(也就是磁力線密集的程度)就表示磁場的強度,而其方向就是磁場的方向。由於電漿能有效的導電。因此它就會捕獲磁力線:如果磁力線經過電漿,它們就會產生很大的而且要耗費極大的能量的電流。因此磁場同電漿一起傳遞。最後纏繞在一起。被纏繞的...
電漿中存在磁場時,磁力線的擾動與電漿的凍結效應可產生各種磁流體波;磁力線的彎曲和分布的不均勻性也會激發各種漂移波。而且,波與波又會耦合成更為複雜的混合波。在熱核聚變研究中,電漿不穩定性問題、波加熱電漿問題、穩態電流驅動以及電漿參數的測量,都與電漿中的波密切相關。電漿中...
對於理想導電的流體,磁力線會“凍結”於其上,像一根根繃緊的彈性弦,橫向的擾動可以沿磁力線傳播,形成剪下阿爾文波。在磁流體中除熱壓強外,磁場也會產生側向的壓力稱為磁壓力,在這兩種壓力耦合作用下形成的波動模式稱為磁聲波,有快、慢之分。 此外還有離子和電子的迴旋波,以及哨聲波(其高頻部分的群速比低頻部...
磁場對星雲的運動起支配作用,銀河系星雲一般都沿磁力線方向延伸,表示旋臂的磁能密度大於星雲動能的密度。中性氫雲雖只有100 開的低溫,但宇宙射線作用有千分之一左右的電離度。由於物質密度很低,能滿足電漿與磁場間的凍結關係。,磁場主要在銀道面上,較大的瀰漫星雲和多數暗星雲,一般都平行銀道面運行,即星雲沿...