1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الفيزياء

علماء الفيزياء

الفيزياء الكلاسيكية

الميكانيك

الديناميكا الحرارية

الكهربائية والمغناطيسية

الكهربائية

المغناطيسية

الكهرومغناطيسية

علم البصريات

تاريخ علم البصريات

الضوء

مواضيع عامة في علم البصريات

الصوت

الفيزياء الحديثة

النظرية النسبية

النظرية النسبية الخاصة

النظرية النسبية العامة

مواضيع عامة في النظرية النسبية

ميكانيكا الكم

الفيزياء الذرية

الفيزياء الجزيئية

الفيزياء النووية

مواضيع عامة في الفيزياء النووية

النشاط الاشعاعي

فيزياء الحالة الصلبة

الموصلات

أشباه الموصلات

العوازل

مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة

فيزياء الجوامد

الليزر

أنواع الليزر

بعض تطبيقات الليزر

مواضيع عامة في الليزر

علم الفلك

تاريخ وعلماء علم الفلك

الثقوب السوداء

المجموعة الشمسية

الشمس

كوكب عطارد

كوكب الزهرة

كوكب الأرض

كوكب المريخ

كوكب المشتري

كوكب زحل

كوكب أورانوس

كوكب نبتون

كوكب بلوتو

القمر

كواكب ومواضيع اخرى

مواضيع عامة في علم الفلك

النجوم

البلازما

الألكترونيات

خواص المادة

الطاقة البديلة

الطاقة الشمسية

مواضيع عامة في الطاقة البديلة

المد والجزر

فيزياء الجسيمات

الفيزياء والعلوم الأخرى

الفيزياء الكيميائية

الفيزياء الرياضية

الفيزياء الحيوية

الفيزياء العامة

مواضيع عامة في الفيزياء

تجارب فيزيائية

مصطلحات وتعاريف فيزيائية

وحدات القياس الفيزيائية

طرائف الفيزياء

مواضيع اخرى

علم الفيزياء : الفيزياء الحديثة : البلازما :

الجريان الهدرومغناطيسي التحريكي

المؤلف:  د. أ. فرانك كامنتسكي

المصدر:  البلازما حالة رابعة للمادة

الجزء والصفحة:  ص 61

4-6-2017

362

الجريان الهدرومغناطيسي التحريكي

يشبه جريان البلازما في حقل مغنطيسي جريان سائل لزج او غاز من حيث انه يمكن ان يكون صفائحيا (laminar) او دواميا (turbulent). في اغلب الحالات يكون الحقل المغنطيسي موجها مع الجريان مانعا نشوء الحالة الدوامية او الاضطرابية او كما يقال يعمل على استقرار الحركة الصفائحية . ان الفعل الاستقراري لحقل مغنطيسي يظهر اقوى ما يمكن في حالة الناقلية العالية حيث يكون قانون التجمد قائما وعندئذ تؤدي الحركة الدوامية الى تشويه خطوط القوة المغنطيسية ونتيجة ذلك تتحول الطاقة الحركية الى طاقة مغنطيسية وفي البلازما الضعيفة الناقلية يعمل الحقل المغنطيسي ايضا على ممانعة تطور الحالة الدوامية لكن الية الاستقرار تختلف هنا عن سابقتها . فهذه الالية مرتبطة بكون انه عند حركة وسط ناقل في حقل مغنطيسي تثار(او تحرض) تيارات كهربائية التي تؤدي عند وجود ناقلية محدودة الى تبديد طاقة أي الى تحويل الطاقة الحركية الى حرارية الى (فعل جول) . وتحصل عملية مشابهة لبذل الطاقة في وسط غير الناقل على حساب اللزوجة . استنادا الى هذا التشابه يمكن تسمية المقدار c2/4π σ  (معامل إنفاذية الحقل المغنطيسي) باللزوجة المغنطيسية.

تعرف طبيعة جريان السائل غير الناقل او الغاز بعدد رينولدس (Reynolds) اللابعدي أي:

    

حيث Ʋ- سرعة التيار، L- بعد خطي، v- اللزوجة الحركية عند قيم صغيرة لعدد رينولدس تكون الحركة خطية. وعند قيم كبيرة تصبح دوامية. في التحريك الهدرومغنطيسي تتعلق طبقة الحركة ليس فقط بعدد بعدي واحد لا بعدي. اما اذا استبدلت اللزوجة الحركية في عدد رينولدس  باللزوجة المغنطيسية فانه ينتج عدد رينولدس المغنطيسي اي:

 

اذا كان عدد رينولدس المغنطيسي كبيرا فان الوسط الجاري يمكن اعتباره ذي ناقلية مثالية، واذا كان صغيرا فان الوسط يكزن سييء الناقلية.

في الحالة الحدية عندما يكون Rem ذا قيمة كبيرة فان طبيعة الحركة تتعين بنسبة الضغط المغنطيسي H2/8π الى علاقة السرعة  :

 

عند قيم كبيرة للعدد A (عمليا يكفي ان يكون اكبر من 0.1) يؤمن الحقل المغنطيسي استقرارية الجريان الخطي لبلازما جيدة الناقلية النظر عن عدد رينولدس.

في الحالة الحديدية عندما يكون Rem ذا قيمة صغيرة فان طبيعة الحركة تتعين بعدد ستيوارت S (Stewart) اللابعدي:

(S=AREM= H2σL/(C2Pv

اذا كانت قيمة هذا العدد تزيد على 0.1 فان الجريان الخطي يكون مستقرا عند اية قيمة لعدد رينولدس.

كل المقاييس الواردة تخص الجريان على طول الحقل المغنطيسي اما طبيعة الجريان وفق عرض الحقل المغنطيسي حسب القناة ذات العرض L فانها تتعين بقيمة عدد اخر لا بعدي ايضا هو عدد هارتمان (Hartman)

  

فعندما يأخذ عدد هارتمان قيما صغيرة فان الحركة تحصل كما في الحالة غياب حقل مغنطيسي . اما عند قيمة M كبيرة فان اللزوجة تبدي تأثيرا فقط طبقة رقيقة من مرتبة L/M المجاور بشكل مباشر لجدران القناة اما في بقية انحاء المقطع فان الحركة تحصل بسرعة ثابتة دون ان تتعلق بالبعد عن الجدران . عندها لن تتعلق مقاومة الحركة باللزوجة وتتعين بقوى كهرطيسية على نحو كامل.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي