Пінч-ефект

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Пінч (англ. pinch — звуження, стискання) — ефект стискання каналу струму під дією магнітного поля, що індукується самим струмом. Сильний струм, що протікає у плазмі, твердому або рідкому металі, створює магнітне поле. Воно діє на заряджені частинки (електрони і/або йони), що може дуже змінити розподіл струму. При великих струмах сила Ампера призводить до деформації провідного каналу, аж до руйнування. У природі спостерігається у блискавціх[1] .

Історія[ред.ред. код]

Вперше на досліді ефект спостерігав данський фізик Мартін ван-Марум у 1790 році, розряджаючи лейденські банки через металевий дріт[2]. Пояснення цей експеримент не отримав до 1905 року[3]. Явище описане В.X.Беннеттом у 1934 стосовно до потоків швидких заряджених частинок у газорозрядній плазмі.

Реалізація[ред.ред. код]

При розгляді одновимірного струму \vec{J}, напрямленого вздовж осі циліндра (z-пінч), магнітне поле має лише кутову складову \vec{B} = B_{\theta}(r)\hat{\theta}, що дозволяє утримувати траєкторії заряджених частинок поблизу осі циліндра. За законом Ампера:

\nabla \times \vec{B} = \mu_0 \vec{J}

у циліндричних координатах

\mu_{0} \vec{J} = \frac{1}{r}\frac{d}{dr}(r B_{\theta}) \hat{z}

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. Rai, J.; Singh, A. K.; Saha, S. K, «Magnetic field within the return stroke channel of lightning» (1973) Indian Journal of Radio and Space Physics, vol. 2, Dec. 1973, p. 240—242.
  2. van Marum M 1790 Proc. 4th Int. Conf. on Dense Z-Pinches (Vancouver 1997) (Am. Inst. Phys. Woodbury, New York, 1997) Frontispiece and p ii
  3. Pollock J A and Barraclough S, 1905 Proc. R. Soc. New South Wales 39 131