Frossenhed af magnetfeltet

Indfrysning af et magnetfelt er effekten af at opretholde en magnetisk flux gennem et lukket ledende kredsløb, når det er deformeret. Magnetiske kraftlinjer og mediets partikler er stift forbundet med hinanden og bevæger sig sammen med mediet, det vil sige som om de fryses ind i det, for eksempel når mediet komprimeres, bliver de magnetiske kraftlinjer også tættere.

Det observeres hovedsageligt i flydende og gasformige medier med høj ledningsevne, for eksempel i plasma . Det elektriske felt induceret af mediets bevægelse skal være lig nul, ellers ville der i overensstemmelse med Ohms lov opstå en uendelig strøm i mediet, hvilket er umuligt. Derfor, i kraft af Faradays lov om elektromagnetisk induktion , må et uendeligt ledende medium ikke krydse de magnetiske feltlinjer.

Historie

Hannes Alven var den første til at fremsætte ideen om at fryse et magnetfelt til et perfekt ledende plasma i 1942 [1] .

Matematisk beskrivelse

I en væske med uendelig elektrisk ledningsevne kan ændringen i magnetisk flux med tiden skrives som:

${d\Phi _{B} \over dt}=\int _{S}{\partial {\vec {B)) \over \partial t}\cdot d{\vec {S))+\ oint _{C}{\vec {B}}\cdot {\vec {v}}\gange d{\vec {l)),$

hvor - magnetfeltinduktion - hastighed, - overflade afgrænset af en vilkårlig kurve , - lineært element. Brug af Maxwell-ligningen ${\vec {B}}$ $\vec{v}$ ${\vec {S}}$ $C$ $d{\vec {l))$

${\partial {\vec {B}} \over \partial t}={\vec {\nabla }}\times ({\vec {v}}\times {\vec {B}}),$

vi får

${d\Phi _{B} \over dt}=\int _{S}{\vec {\nabla ))\times ({\vec {v))\times {\vec {B))) \cdot d{\vec {S}}+\oint _{C}{\vec {B}}\cdot {\vec {v}}\gange d{\vec {l}}.$

Det første integral kan omskrives ved brug af Stokes' sætning , og det andet ved hjælp af vektoridentiteten $({\vec {A}}\time {\vec {B}})\cdot {\vec {C}}=-{\vec {B}}\cdot ({\vec {A}}\ gange {\vec {C)))$

Som et resultat får vi den matematiske notation [2] [3] :

${d\Phi _{B} \over dt}=0$

$\int _{S}{\vec {B}}\times d{\vec {S}}=const$

Interstellært medium

Konduktiviteten af rigtige plasmaregioner er begrænset. Under betingelserne for et fordærvet medium af kosmisk plasma af interstellart stof er dimensionerne af de undersøgte konturer betydeligt større, og følgelig er henfaldstiderne for det magnetiske felt længere end tiden for den proces, der undersøges [4] .

Noter

↑ B. B. Kadomtsev. Genforbindelse af magnetiske kraftlinjer // Uspekhi Fizicheskikh Nauk. - 1987. - Januar ( bind 151 udgave 1 ). - S. 6-8 . — ISSN 533.95:537.84 .
↑ Fastfrysning af magnetfeltet - Automatiseret internetsystem til dannelse af databaser med reproduktive og formaliserede beskrivelser af naturvidenskab og videnskabelige og tekniske effekter . www.heuristic.su . Hentet 15. september 2020. Arkiveret fra originalen 14. august 2020. (ubestemt)
↑ Magnetfeltets frossenhed - Fysisk encyklopædi . femto.com.ua _ Hentet 15. september 2020. Arkiveret fra originalen 16. november 2020. (ubestemt)
↑ Astronet > 4.1 Fysiske træk ved rumplasmas tilstand . www.astronet.ru _ Hentet 15. september 2020. Arkiveret fra originalen 31. januar 2020. (ubestemt)