发电机理论
下的流動形成多個卷狀物,所產生的磁場如圖所示]] 发电机理论或发电机原理()是一个关于天体磁场的假说,在1940年後期物理學家W.M.Elsasser提出。他表示要誘發磁力線的產生,需要三個條件: #大量可導電的金屬液體,如熔融的鐵液 #地球的自轉 #熱與化學成份的對流作用 地球磁場是由於地球外核中熔融鐵、鎳的對流以及整个行星自转的科里奥利力作用造成的。由於地球內部的熱能由核衰變造成,越往地球內部溫度愈熱,外部較涼,因此基本上地球內部會…
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下的流動形成多個卷狀物,所產生的磁場如圖所示]] 发电机理论或发电机原理()是一个关于天体磁场的假说,在1940年後期物理學家W.M.Elsasser提出。他表示要誘發磁力線的產生,需要三個條件: #大量可導電的金屬液體,如熔融的鐵液 #地球的自轉 #熱與化學成份的對流作用 地球磁場是由於地球外核中熔融鐵、鎳的對流以及整个行星自转的科里奥利力作用造成的。由於地球內部的熱能由核衰變造成,越往地球內部溫度愈熱,外部較涼,因此基本上地球內部會…
哈特曼數 (Hartmann number,Ha) 是電磁力和黏滯力之間的無因次量,最早是由丹麦物理學家朱利叶斯·哈特曼(Julius Hartmann,1881-1951)開始使用,在探討磁性流體的流動時常會使用此無因次量。定義為: : \mathrm{Ha} = B L\sqrt{\frac{\sigma} {\mu}} 其中 B 為系統的磁場 L 為系統的特徵長度 σ 為導電率 μ 為動黏度 另一個無因次量(Chandrasekh…
磁普兰特数(Magnetic Prandtl number,Prm)是在磁流体力学中的無量綱,大約是動量擴散率(動黏度)及磁擴散率的比例,定義為: :\mathrm{Pr}_\mathrm{m} = \frac{\mathrm{Re_m}}{\mathrm{Re}} = \frac{\nu}{\eta} = \frac{\mbox{viscous diffusion rate}}{\mbox{magnetic diffusion rat…
在磁流体力学中,磁雷诺数定义为: :R_m=\frac{l_0 V_0}{\eta} 其中,l_0和V_0分别是系统的特征尺度和特征速度,\eta=\frac1{\sigma\nu}是磁擴散率。 如果磁雷诺数远远小于1,则磁流体力学中的磁感应方程 :\frac{\partial\boldsymbol{B}}{\partial t}=\nabla\times(\boldsymbol{v}\times\boldsymbol{B})+\eta…
磁流体力学(英文:、或),是研究等离子体和磁场相互作用的物理学分支,其基本思想是在运动的导电流体中,磁场能够感应出电流。磁流体力学将等离子体作为连续介质处理,要求其特征尺度远远大于粒子的平均自由程、特征时间远远大于粒子的平均碰撞时间,不需考虑单个粒子的运动。由于磁流体力学只关心流体元的平均效果,因此是一种近似描述的方法,能够解释等离子体中的大多数现象,广泛应用于等离子体物理学的研究。更精确的描述方法是考虑粒子速度分布函数的动理学理论。磁…
格拉德-沙弗拉诺夫方程为理想等离子体中用角向磁通描述等离子体平衡的方程。该方程最初的形式为二维的,但也可以通过一维格拉德-沙弗拉诺夫方程来描述一维螺旋磁镜位形的等离子体平衡。 \Delta^{}\psi = -\mu_{0}R^{2}\frac{dp}{d\psi}-\frac{1}{2}\frac{dF^2}{d\psi} 其中 \mu_0 为磁导率,p(\psi) 为压强,F(\psi)=RB_{\phi} 磁场与电流由下式给定: …
斯图尔特数(Stuart number,N)是描述流體中電磁作用力的無量綱。 斯图尔特数定義為電磁作用力和慣性力的比值,可以表示在流體中磁場的影響程度。若是探討導電的流體,像、钢铁连铸机或是電漿,就需要知道其斯图尔特数。 定義 : \mathrm{N} = \frac {B^2 L_c \sigma}{\rho \mu} = \frac{\mathrm{Ha}^2}{\mathrm{Re}} B – 磁場 Lc – 特徵長度 σ – 電…
磁冻结效应是磁场的变化如同磁感线粘附在流体质元上,随流体一起运动,如同磁感线被“冻结”在了导电流体中一样。在磁流体力学的磁感应方程中: :\frac{\partial\boldsymbol{B}}{\partial t}=\nabla\times(\boldsymbol{v}\times\boldsymbol{B})+\eta\nabla^2\boldsymbol{B} 如果磁雷诺数R_m=\frac{l_0 V_0}{\eta}\gg…
磁感应方程是描述磁场与导电的流体发生相互作用时,磁场随时间变化的方程,是磁流体动力学中的一个重要方程。 在磁流体动力学中,等离子体可以看作是良导体,由于存在洛伦兹力,欧姆定律的数学形式为: :\boldsymbol{J}=\sigma(\boldsymbol{E}+\boldsymbol{v}\times\boldsymbol{B}) 代入麦克斯韦方程组\nabla\times\boldsymbol{B}=\mu_0\boldsymbo…
无力磁场是在磁流体力学中,能满足\boldsymbol{J}\times\boldsymbol{B}=0的磁场。无力磁场中的重力和压力都可以忽略,磁作用占主导地位,能够在自身的磁压力和磁张力的作用下保持平衡。无力磁场的基本方程是: :\nabla\times\boldsymbol{B}=\alpha\boldsymbol{B} 其中α是空间位置的函数。上式虽然简单,但是人们对于无力磁场的性质仍然不甚了解。对上式取散度,并考虑到\nabl…
磁扩散效应是由于电阻引起的感应电流的衰减,磁场从强度大的区域向强度小的区域发生扩散的效应,本质是电磁感应。在磁流体力学的磁感应方程中: :\frac{\partial\boldsymbol{B}}{\partial t}=\nabla\times(\boldsymbol{v}\times\boldsymbol{B})+\eta\nabla^2\boldsymbol{B} 如果磁雷诺数R_m=\frac{l_0 V_0}{\eta}\ll…