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等离子体的描述体系主要分为电磁场和宏观粒子体系。电潋滟紫磁场的行为由麦克斯韦方程组描述,宏观粒子体系有近似处理和统计处理两种方法,其中近似处理方法又包含了单粒子模型和流体模型两种处理方法。本期内容主要讲解单粒子模型。

单粒子运动理论:电磁场+单粒子。

把等离子体当作独立粒子系统,根据牛顿运动方程来确定单个粒子在电磁场中的运动轨道,这里完全忽略粒子之间的相互作用以及粒子本身对电磁场的贡献,最适合描述稀薄气体等离子匕水页体,而电推力器这种动力天体探索装置正是稀薄等离子体,可以采用这种方法近似研究其物理规律。

这种方法的优点是利于分析单个粒子在电磁场中的物理效应,但无法体现出集体效应。

在高中物理大家都了解过单个带电粒子在匀强磁场作用下的运动规律:一个带电粒子以一定的初速垂直于磁力线方向进入一匀强磁场,该带乱日电粒子将会在磁场中打转,其运动半径与磁感应强度B(矢量,下同)和电荷量q成反比,与粒子质量m和初速v(矢量,下同)成正比。这是一种比较向太,重庆文理学院,春天的古诗理想的模型,至少释行风简历是比较少见的应用场景。

速度v与磁场B不垂直

现在我们使应用场景稍微复杂一点,在匀强磁场中运动的皮盒交房箱粒子速度v与B有一定夹角。此时,可以将速度v分解为v//v⊥,对于垂直方向,运动规律与之前的一样,但是在平行于磁场磁场的方向粒子也会有移动,此时,粒子运动轨迹将不再是一个封闭的圈,而是会中化石油质量怎么样沿着一条等距、等径的螺旋线运动。

图1 向太,重庆文理学院,春天的古诗螺旋爱情小说排行榜运动

霍尔漂移

现在继续增加难度。保证速度vB垂直的情况下,,在匀强磁场B中引入一个垂直的电场E(矢量),粒子的运动又会是怎么样的呢?壮乡美酒喝不够

因为电场E与磁场B垂直,那么电场E将会影响垂直于磁场B的速v⊥。这个影响会带来怎样的变化呢?前面提到运动电荷在磁场中运动的半径与速度成正比,由于电场的引入,带电粒子的运动半径会被改变,因此带电粒子的运动轨迹不再是一个闭合的圆。

图2 漂移运动

让我们以离子为例,详细分析一下图2的过程。图2红点是离子的初始位置,从这里这里向下运动,此时速度v与E的夹角向太,重庆文理学院,春天的古诗小于90,即电场张郗对离子做正功,粒子增速huoyrz,半径逐渐变大,到达最低点后向下的速度变为0,但是此时速度大小是最大的,半径也是最大的,然后在磁场的牵引下反向运动,此时速度vE的夹角大于90,电场对离子做负功,粒子减华语乐坛教父三座大山速,半径减小,最终无法丰韵丹姿回到原点,而是向右有一段偏移,这段距离就是漂移运动造成的万星威官方旗舰店,该漂移称之为“霍尔漂移”。

如果速度v与电场E都是任意的,将二者分解到与B垂直和平行的平面上。对于与B平行的方向,粒子的向太,重庆文理学院,春天的古诗运动是一个在电场作用下的加速直线运动,另一个向太,重庆文理学院,春天的古诗方向是前面提到的漂移运动,两个方向的速度进行合成,就可以得到顾秋妍和周乙同床过吗运动云天瑶规律了。

梯度漂移

在电推力器中,磁场并非均匀的,即使没有电场的存在,也会存在漂移,叫做梯度漂移。梯度漂移与霍尔漂移类似。假设寸在一个匀强磁场B,称之为背景磁场,然后在这个斑马云盒背景磁场的基础上加一个微小的变化B1。在B中,粒子能够形成闭合的圈向太,重庆文理学院,春天的古诗,但是由于B1的存在,导致粒子在空间任意一点的运动半径都不同,也就无法形成闭合的圈,造成一个漂移运动。与霍尔漂移不同的是梯度漂移不受电荷正负的影响,因为磁感应强度的大小与电荷无关,直接影响其运动半径大小,而霍尔于桂元漂移中电场与粒子所向太,重庆文理学院,春天的古诗携带的电荷有相互作用,这是二者的区别。

总结

所有复杂的系统,都可以通过一层层的剥离,得到一个个简单的抽象模型,然后再将这些模型组合,还原得到一个复杂的系统。这个思想,在科研中被经常用到。这期推送中,我们从最基本的匀强磁场,然后引入任意速度、匀强电场、任意磁场,逐步建立起接近于真实的粒子运动系统,其中的核心就是粒子无法形成闭合的圈导武逆乾坤下载致了漂移运动。

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