بررسی اثر میدان های متغیر بر پلاسما
اهداف درس:
بررسی اثر میدان الکتریکی متغیر بر پلاسما بررسی اثر میدان مغناطیسی متغیر بر پلاسما
شرح درس:
در درس های گذشته، اثر میدان های الکتریکی و مغناطیسی ثابت را بر ذرات داخل پلاسما بررسی کردیم. در این درس به بررسی اثر میدان های نامتغیر، روی پلاسما خواهیم پرداخت...
در عمل، کلیه ی میدان ها تا حدودی، از یک نقطه تا نقطه دیگری تغییر می کنند و ما در این درس به بررسی اثر این تغییرات بر پلاسما خواهیم پرداخت.
این اثر تا وقتی که به میدان الکتریکی مربوط می شود، معلوم است:
چنانچه ذره در میدان الکتریکی متغیر حرکت کند، نیروی وارد بر آن نیز متغیر است. اما اثر میدان مغناطیسی متغیر نسبتاً پیچیده تر است.
نمودار زیر، مسیر حرکت ذره ای را نشان می دهد که در یک میدان مغناطیسی دارای مسیر مارپیچی است و وارد میدان مغناطیسی قوی تری می شود. هر چه میدان افزایش پیدا می کند شعاع دایره ی مسیر کوچک و کوچکتر می شود.
در محیط تعاملی زیر می توانید با تغییر مقدار میدان الکتریکی و مغناطیسی و کلیک روی launch می توانید مسیر ذره را در میدان های الکتریکی و مغناطیسی مشاهده کنید.
تحلیل دقیق نیروی وارد بر ذرات نشان می دهد که حرکت افقی آن هم کند می شود. اگر میدان مغناطیسی به اندازه ی کافی قوی باشد، ذره متوقف می شود و سپس از همان راهی که آمده بود، بر می گردد.
بدین طریق میدان مغناطیسی افزایشی می تواند هم چون آینه روی ذرات باردار پلاسما عمل کند.
به همین دلیل اثر آینه ای، می توان از بعضی آرایش های مغناطیسی برای نگهداری پلاسما استفاده کرد.
