Русская Википедия:Пинч-эффект

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Пинч (Шаблон:Lang-en — сужение, сжатие) — эффект сжатия токового канала под действием магнитного поля, индуцированного самим током. Сильный ток, протекающий в плазме, твёрдом или жидком металле, создаёт магнитное поле. Оно действует на заряженные частицы (электроны и/или ионы), что может сильно изменить распределение тока. При больших токах сила Лоренца приводит к деформации проводящего канала, вплоть до разрушения. В природе наблюдается в молниях[1] .

История

Впервые в эксперименте эффект наблюдал нидерландский физик Мартин ван-Марум в 1790 году, разряжая лейденские банки через металлический провод[2]. Объяснения этот эксперимент не получил до 1905 года[3].

Явление описано Шаблон:Нп3 в 1934 применительно к потокам быстрых заряженных частиц в газоразрядной плазме[4].

Реализация

При рассмотрении одномерного тока <math>\vec{J}</math>, направленного вдоль оси цилиндра (z-пинч), магнитное поле имеет только угловую компоненту <math>\vec{B} = B_{\theta}(r)\hat{\theta}</math>, что позволяет удерживать траектории заряженных частиц вблизи оси цилиндра. По закону Ампера:

<math>\nabla \times \vec{B} = \mu_0 \vec{J}</math>

в цилиндрических координатах

<math>\mu_{0} \vec{J} = \frac{1}{r}\frac{d}{dr}(r B_{\theta}) \hat{z}</math>

См. также

Примечания

Шаблон:Примечания

Литература

Внешние ссылки

  1. Rai, J.; Singh, A. K.; Saha, S. K, «Magnetic field within the return stroke channel of lightning» (1973) Indian Journal of Radio and Space Physics, vol. 2, Dec. 1973, p. 240—242.
  2. van Marum M 1790 Proc. 4th Int. Conf. on Dense Z-Pinches (Vancouver 1997) (Am. Inst. Phys. Woodbury, New York, 1997) Frontispiece and p ii
  3. Pollock J A and Barraclough S, 1905 Proc. R. Soc. New South Wales 39 131
  4. Шаблон:Cite journal
  5. http://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/16/028/16028196.pdf

Шаблон:Выбор языка