複製鏈接
請複製以下鏈接發送給好友

無作用力場

鎖定
無作用力場(force-free field)這種特殊的磁場是A.施呂特和R. H.呂斯特於1952年研究太陽大氣平衡問題時首次提出的。一般無作用力場不是處於最小磁能狀態,因而不是穩定的。
中文名
無作用力場
外文名
The force freefield
拼    音
wuzuoyonglichang
提    出
A.施呂特和R. H.呂斯特

目錄

  1. 1 概述

無作用力場概述

電流同磁場平行,因而磁場力為零的磁場(見洛倫茲力)。這種特殊的磁場是A.施呂特和R. H.呂斯特於1952年研究太陽大氣平衡問題時首次提出的。其數學描述為:
J=αB,
式中J為電流密度;B為磁感應強度;α為無作用力因子,是位置和時間的函數。當稀薄等離子體處在強磁場中,其壓強梯度比磁壓梯度至少小一個數量級時,可以用無作用力場模型近似處理,因此在天體物理學某些問題(如太陽黑子、星際無作用力場)的研究中和受控熱核反應領域裏要用到無作用力場模型。
磁場力由兩個分力組成:一是磁向心力,另一是垂直於磁場的負磁壓梯度-(見洛倫茲力)。在無作用力場情況下,這兩個分力的矢量和等於零(見圖)。n、R和μe為磁力線上任一點Q的主法線單位矢量、 曲率半徑和流體介質的磁導率。從圖中可看出,無作用力場的特點是磁壓僅在磁力線的主法線方向有變化。 一般無作用力場不是處於最小磁能狀態,因而不是穩定的。L.沃爾徹對系統的磁能進行變分,證明靜止流體的磁流體力學平衡的穩定性要求α必須是常數,但它不是充分條件。至於什麼是充分條件,在理論上尚未找到。D.伏斯蘭伯等人已發現α為常數而平衡不穩定的情況。但在研究太陽黑子和星際磁場等問題時,可採用α為常數的無作用力場模型。
無作用力場中力的平衡 無作用力場中力的平衡