التقريب شبه الهدروديناميكي

في البلازما وفق نموذج السائل الناقل تنتمي قوة الضغط ايضا الى جملة القوى المؤثرة فيها. ولا يحدث تبادل الضغط في الغاز العادي المكون من جسيمات معتدلة الا من جراء التصادمات ولا يكون تأثير قوة الضغط ملحوظا الا عند الكثافات الكبيرة كفاية ، حيث تحدث التصادمات .

وتدعى الطريقة التقريبية المتبعة لوصف توازن الغازات وحركتها باستخدام قوة الضغط التقريب الهدروديناميكي .

يمكن تطبيق الهدروديناميكي هذا على البلازما الكثيفة شأنها شان أي غاز كثيف ولكن يتضح من هذا ايضا انه في البلازما المخلخلة حيث لا تلعب التصادمات أي دور يمكن عد الجسيمات كما انها لو تسلك سلوكا تكون فيه كل جسيمة خاضعة لقوة ضغط تقاطع الحقل المغنطيسي . ولكن الالية الفيزيائية في انتقال الضغط هنا تختلف كليا لانها ترتبط بتيار الانجراف وتيار التمغنط.

ولذلك يسمى وصف سلوك البلازما المخلخلة بأسلوب قوة الضغط التقريب شبه الهدروديناميكي . وتكون شروط تطبيقه مثل شروط تطبيق التقريبين الكظوم والانجرافي.

لنوضح كميا الية انتقال الضغط في البلازما المخلخلة . على ان كلا من الضغط العرضي للبلازما p_┴ وشدة الحقل المغنطيسي H يتغير وفق اتجاه عمودي على الحقل H عندئذ سوف يمر التيار باتجاه يعامد كلا الاتجاهين H و X  وهو يتألف من مجوعة تيار الانجراف التدريجي وتيار التمغنط :

تؤول هذه العبارة بعد تحويل بسيط الى:

واذا تذكرنا الصيغة العامة لتيار الانجراف :

يتبين ان التيار العرضي الكلي يعبر عنه بدقة كما لو ان تيار الانجراف تحت تأثير القوة:

dx  / 1/n . dp_┴  - =F_┴

وهكذا فمن الممكن ادخال قوة الضغط العرضي بدلا من الانجراف التدريجي وتيار التمغنط والمعبر عنها كما في الهدروديناميك واذا اخذنا اتجاه التيار بعين الاعتبار وجب كتابة عبارة التيار بالشكل الشعاعي :

وامكن بذلك استخراج شرط التوازن المغنطيسي السكوني للبلازما التي تعترض الحقل المغنطيسي من معادلة ماكسويل بدون احتساب تيار الازاحة:

dH/ dx = 4π/c .j. - 

وبعد وضع عبارة التيار هذه نحصل على:

وهذا يعني ثبات مجموعة الضغطين المغنطيسي والغازي أي:

Const . = p_┴ + π H2/8

يجب ان يمر تيار يعترض الحقل المغنطيسي في البلازما غير المتجانسة وفي الواقع يحصل هذا التيار من الانجراف في حقل غير منتظم كما يحصل من الدوران السيكلتروني غير المنتظم ايضا (تيار التمغنط).

لكن اذا تغير الحقل المغنطيسي باتجاه يعترض اتجاهه الخاص فانه يمكن جمع الانجراف التدرجي وتيار التمغنط وعد ان التيار الكلي يحدث من الانجراف الناجم عن قوة الضغط . ويبدو ان هذا التيار هو الاقوى في الغالب في حالة البلازما الخاضعة لحقل مغنطيسي قوي لقد اعتدنا ان نرى ان الحقول الكهربائية تحدث التيارات وان قوى الضغط هي التي تحدث الحركات الجماعية. ولكن الامر معكوس تماما في البلازما . فقد راينا كيف ان الحقول الكهربائية يمكنها احداث او استجرار حركات انجرافية في البلازما ككل . ويبدو الان ان قوة الضغط يمكنها ايضا ان تثير في البلازما تيارات انجرافية.

مواضيع ذات صلة

قياس درجة الحرارة في البلازمة

التسخين الأومي

الانتثار ثنائي القطبية

عمليات النقل في الحقل المغناطيسي

احلال التوازن الحراري

التصادمات الكولونية

التصادمات مع الجسيمات المعتدلة

مسار ومقطع التصادمات

العمليات العشوائية

امواج الصدم في البلازما

تخامد وحث الاهتزازات

المجاوبات البلازمية والدلائل الموجية