Плотность - энергия - магнитное поле
Cтраница 2
 |
Плотности энергии, характерные для накопителей, которые применяются для генерации импульсных магнитных полей. [16] |
Если скорость движения стенок лайнера достаточно велика, то вследствие скин-эффекта магнитный поток не успевает диффундировать через металлическую оболочку, и в результате сжатия лайнера получается очень сильное магнитное поле, поскольку площадь контура, охватываемого лайнером, значительно уменьшается, а магнитный поток изменяется незначительно. Так как плотность энергии магнитного поля с В 1000 Тл значительно превосходит плотность энергии ВВ ( см. табл. 3.1), а магнитное давление превышает 4 101 Па, генерация таких ССМП сопровождается разрушением экспериментальной установки в зоне кумуляции потока, что затрудняет поведение воспроизводимых физических экспериментов. В магнитокумулятивном ( МК) генераторе ССМП типа кузнечных мехов ( рис. 3.1 6) повреждения в зоне максимального поля значительно меньше, так как магнитный поток выталкивается в область, отдаленную от зоны взрыва. [17]
Имеются две входящие одна в другую катушки одинаковой длины с одинаковым числом витков. Если по обеим катушкам идет одинаковый ток, то плотности энергии магнитного поля в катушках равны между собой. Вставим меньшую катушку в большую так, чтобы их магнитные поля совпали. [18]
В сильных газомагнитных ударных волнах уплотнения с высвечиванием резко увеличивается плотность энергии магнитного поля, причем движение газа за фронтом этой волны почти параллельно фронту ударной волны. Возможно, что при некоторых условиях подобная волна окажется неустойчивой и распадется на систему волокон. [19]
Одной из самых существенных особенностей межзвездной газодинамики является необходимость учета взаимодействия ионизированного газа с магнитимый полями. Это взаимодействие оказывает влияние как на движение газа, так и на изменение конфигурации и плотности энергии магнитного поля. [20]
Второй тип равновесия также играет важную роль в космической физике. Бессиловое равновесие может возникнуть в том случае, когда сила тяготения и газокинетическое давление соответствуют плотностям энергии, значительно меньшим, чем плотность энергии магнитного поля. Кроме того, в достаточно разреженной плазме, где частота столкновений значительно меньше ларморовской частоты, электрический ток стремится течь параллельно магнитному полю, так что магнитные силы исчезают ( см. разд. [21]
Магнитное поле, как правило, оказывает стабилизирующее действие на устойчивость течений. В идеально проводящей жидкости стабилизирующий эффект выиван упругой силой, появляющейся при деформации магнитных силовых линий, и становится существенным, когда отношение плотности энергии магнитного поля к плотности кинетич. Так, альфвеповское течение ( А - - 1 / а2 - 1) устойчиво. При наличии магнитного поля, направленного вдоль скорости, становится устойчивым тангенциальный разрыв. [22]
Но при достаточно больших значениях тока / / кр, где / кр - критическое значение тока, плотность кинетической энергии пучка может оказаться меньше плотности энергии магнитного поля. При этом ларморовский радиус электрона в собственном магнитном поле становится меньше радиуса пучка, что приводит к запиранию пучка. [23]
Таким образом, эта формула справедлива только для токов в парамагнитных или диамагнитных средах. В приложении 9 выведена формула ( 34 - П) плотности энергии магнитного поля в таких средах. Энергия магнитного поля в ферромагнетиках рассчитывается иначе. [24]
Общая энергия релятивистских частиц, находящихся сейчас в Крабовидной туманности, оценивается в 5 - 1048 эрг, а в некоторых других туманностях - остатках оболочек сверхновых, она на порядок больше. Эта энергия постепенно растрачивается на излучение. Кроме того, туманность расширяется, объем ее увеличивается и соответственно уменьшается плотность энергии магнитного поля, а значит, и напряженность поля. Действие этих двух факторов должно приводить к постепенному уменьшению потока излучения от релятивистских частиц. [25]
Ампера воспроизводит точно такое же поле индукций В, как в оригинале. Более того, определив напряженность поля в этой модели / / 5 / ц, можж) расчетным путем найти напряженность поля в оригинале Н В i fi - Н fi0 / n Я - М, и по ней определить плотность энергии магнитного поля в оригинале w ВН / 2, а если необходимо, и силы, действующие в оригинале. [26]
Описанная неустойчивость также указывает причину локального равенства плотности энергии космических лучей и магнитного поля. В то преобладает давление магнитного поля, которое остается крепко привязанным к холодному веществу. Если выполняется противоположное неравенство ев eCR, то локальное давление определяется газом космических лучей, который надувает пузырь, а развивающаяся неустойчивость приводит к выталкиванию локального избытка энергии в гало. Поэтому ожидается, что плотности энергии магнитного поля и космических лучей должны быть, вообще говоря, сравнимы. Преобладающий масштаб неустойчивости, вероятно, порядка толщины диска, т.е. около 200 - 300 пс. [27]
Характерное значение плотности магнитной энергии у орбиты Земли lyg 10 - Ю эрг / см, оно соответствует В 5.10 - Гс. Он достаточно типичен и характеризует постоянно существующий в межпланетном пространстве фон быстрых частиц. Оценка плотности энергии дает КЛ ( - 1 МэВ) 10 - 16 эрг / см, что значительно меньше плотности энергии магнитного поля. [28]
Однако во многих работах по теории электромагнитного поля, например в [1, 17, 18, 19], наряду с упомянутыми формулами Максвелла для объемной плотности ЭМС / (4.47) и натяжения Tih (4.26) приводятся и другие ошибочные формулы для этих величин, предложенные в более поздней работе Максвелла [ 16, с. В достаточно многочисленных публикациях формулы Максвелла для Тп, f, fs подвергаются сомнению и их предлагается заменить либо ошибочной формулой Максвелла для / [ 16, с. Он показывает, что появление ошибочных формул почти всегда связано с применением для их вывода так называемой неполной модели магнитного поля ( модели Ампера), в которой правильно воспроизводится только индукция магнитного поля В, а напряженность Н и плотность энергии магнитного поля w не воспроизводятся. Причем появление ошибочных формул связано не с тем, что неправильна сама концепция Ампера, принятая Максвеллом. [29]
Однако теперь, даже если корональные температуры слишком низки для образования теплового звездного ветра, большие центробежные силы, действующие на синхронно вращающееся вещество, могут породить течение, направленное наружу, т.е. центробежный звездный ветер. В обоих случаях скорость звездного ветра растет наружу от очень низких значений у основания короны до сверхзвуковых скоростей вдали от поверхности звезды. Многие авторы независимо показали, что внутри так называемой альвеновской поверхности ( т.е. поверхности, на которой скорость газа достигает альвеновской скорости) магнитное поле звезды достаточно сильно, чтобы увлечь за собой вещество и заставить его вращаться приблизительно синхронно со звездой. Вне этой поверхности течение газа увлекает в своем движении магнитное поле и, таким образом, приближается к состоянию, когда момент количества движения сохраняется. Кроме того, если плотность энергии магнитного поля сравнима с плотностью тепловой энергии у основания короны, то нетрудно убедиться, что радиус альвеновской поверхности ( скажем, Rfl) гораздо, больше радиуса звезды. Как установлено из данных о солнечном ветре, для Солнца Ra 25R0; для звезд в нижней части главной последовательности значения Re получаются еще выше. Итак, хотя в этой теории еще нет количественной модели, из приведенных цифр ясно выявляется эффективность магнитного торможения звездным ветром в качестве еще одного механизма потерь момента количества движения вращающимися звездами с подфо-тосферными конвективными зонами. [30]
Страницы: 1 2 3