等离子体物理讲义06_磁流体力学及静平衡12VIP免费

1 等离子体物理学讲义No. 6 马 石 庄 2 01 2 ．03 ．07 ．北京 2 第6 讲 MHD 方程与静力平衡 教学目的：建立等离子体的磁流体模型，在拟稳态近似下，建立磁流体动力学方程。依据磁Reynolds 数，掌握理想 MHD 的磁冻结定理和拓扑不变量；无力平衡和有力平衡。 主要内容： §1 MHD 方程 ............................................................................................ 3 1.1 导心理论引出 .............................................................................. 3 1.2 MHD 近似 ..................................................................................... 9 1.3 磁应力张量 ................................................................................ 12 §2 电磁感应方程 .................................................................................. 15 2 .1 磁冻结定理 ............................................................................... 16 2 .2 拓扑不变量 ............................................................................... 21 2 .3 磁场扩散 ................................................................................... 26 §3 MHD 静平衡 ...................................................................................... 28 3 .1 维里定理 .................................................................................... 30 3 .2 无力平衡 .................................................................................... 34 3 .3 有力平衡 ................................................................................... 36 习题 6 ..................................................................................................... 44 3 在研究等离子体的宏观运动时，通常可以近似地把它当作导电流体来处理。这种模型适合于缓慢变化的等离子体现象。所谓缓慢变化是指等离子体的特征长度和特征时间远大子等离子体粒子的平均自由程和平均碰撞时间。在这种情况下，等离子体可以近似地看作处于局部热平衡状态，因而可以像通常的流体力学中那样定义流体的速度，压强，密度，温度等流体力学及热力学...