Тег

Физика магнитных явлений

Физика магнитных явлений
Схема пересоединения силовых линий магнитного поля в плазме
Физические процессы, явления
Магнитное пересоединение
Магни́тное пересоедине́ние в плазме, изменение топологии силовых линий магнитного поля, связанное с нарушением их вмороженности в плазму; обычно сопровождается высвобождением свободной магнитной энергии, накопленной в различных плазменных конфигурациях, и её преобразованием в тепловую и кинетическую энергию частиц, которые могут ускоряться вплоть до ультрарелятивистских скоростей. При пересоединении магнитных силовых линий возникают новые магнитные структуры: магнитные петли, острова, нейтральные точки и линии, новые течения плазмы. Существуют различные механизмы пересоединения магнитных силовых линий. Различают вынужденное и спонтанное (происходящее без внешнего воздействия) магнитное пересоединение. Свойства процессов пересоединения магнитных силовых линий проявляются в солнечных вспышках и магнитосферных суббурях. В космической плазме процессы магнитного пересоединения контролируют структуру и динамику магнитосфер планет.
Физические эффекты
Ферромагнетик
Ферромагне́тик, вещество, обладающее спонтанной намагниченностью при температурах ниже некоторой критической для данного материала (точка Кюри). При температурах выше точки Кюри ферромагнетики переходят в парамагнитное состояние в результате фазового перехода 2-го рода (см. Ферромагнетизм). Ферромагнетики, помещённые во внешнее магнитное поле, втягиваются в него. Ферромагнетиками могут быть как химические элементы (переходные элементы: , , ; редкоземельные элементы: , , , , ), так и бинарные соединения и сплавы, а также небольшая группа соединений актиноидов. Ферромагнетики, обладающие широкой петлёй гистерезиса (большой коэрцитивной силой), называются магнитотвёрдыми материалами и используются для создания постоянных магнитов, узкой (низкая коэрцитивная сила) – магнитомягкими материалами, применяющимися для производства, например, трансформаторов и магнитопроводов.
Погрузка ферромагнитных материалов с помощью электромагнитных кранов
Научные инструменты, приборы, установки
Магнитные ловушки
Магни́тные лову́шки, конфигурации магнитного поля, способные удерживать заряженные частицы или плазму. Магнитное поле может удерживать заряженные частицы, движущиеся как в поперечном направлении к вектору магнитного поля, так и в продольном. В магнитном поле траектория заряженной частицы имеет вид спирали, вытянутой вдоль силовых линий поля. Проекция траектории на плоскость, перпендикулярную магнитному полю, представляет собой окружность с радиусом (ларморовский радиус). Частица будет удерживаться в магнитной ловушке, если мал по сравнению с размером ловушки поперёк магнитного поля. Для этого магнитное поле должно быть достаточно велико. Выделяют открытые ловушки и замкнутые ловушки (токамаки и стеллараторы). Магнитные ловушки используются как для научных исследований, так и в практических целях, наиболее важная из которых – создание термоядерного реактора для осуществления управляемого термоядерного синтеза.
Магнитное удержание плазмы в токамаке