磁壓力

磁壓力是磁場的能量密度。在磁流體力學中，磁壓力是個非常重要的概念。電漿作為流體其運動會受到熱壓強的影響，另外，因為電漿是電離的，其運動也會受到電磁場的影響。在分析電漿在電磁場中的運動規律的時候，把不均勻的背景磁場給磁場帶來的作用具象化為磁壓力以輔助分析電漿的動力學行為。

基本介紹

• 中文名：磁壓力
• 外文名：Magnetic Pressure

定義

磁壓力在國際單位制中的定義是：

其中 是真空磁導率

磁壓力在高斯單位制中的定義是：

推導

磁流體力學方程

在處理電漿運動的問題時，通常使用磁流體力學方程來描述電漿的運動。

磁流體力學方程有兩部分組成：

第一部分，作為流體滿足流體力學方程：

連續性方程：

動力學方程（考慮磁流體在磁場中所受的洛倫茲力）：

熱力學狀態方程：

第二部分，背景電磁場滿足麥克斯韋方程：
　　

　　

第三部分：電漿中的電流滿足歐姆定律：

洛倫茲力簡化

把電流密度J的表達式帶入到洛倫茲力中，可以得到簡化的電磁力

如果磁場平直沒有彎曲則有：

導出磁壓力

把簡化的洛倫茲力回帶到受力方程併合並梯度項，可以得到：

這裡等式右邊的第二項就是磁壓強，從公式中可以看出，磁壓強項和壓強項並列，在電漿物理中這一項被稱為總壓強。

套用

磁壓強的概念被廣泛的套用到空間電漿物理和受控核聚變的電漿分析中。