Dérive d'une particule dans un champ magnétique non uniforme. III

DÉRIVE DE PARTICULES CHARGÉES

Dans le plasma, mouvement directionnel de charge relativement lent. ch-ts (el-nov et ions) sous l'influence de la décomposition. raisons superposées aux principales mouvement (régulier ou désordonné). Par exemple, de base mouvement de charge h-tsy dans un aimant homogène. champ en l'absence de collisions - rotation avec une fréquence cyclotron. La présence d'autres champs déforme ce mouvement ; Donc, action communeélectrique et mag. les champs mènent à ce qu'on appelle. électrique D. z. heures dans une direction perpendiculaire à E et H, à une vitesse indépendante de la masse et de la charge de la particule.

La rotation dite cyclotronique peut également lui être superposée. dérive de gradient due à l’inhomogénéité magnétique. champ et dirigé perpendiculairement à H et DH (DH est le gradient de champ).

D. z. h., inégalement répartis dans l'environnement, peuvent survenir en raison de leur mouvement thermique dans le sens de la plus grande diminution de concentration (voir DIFFUSION) avec une vitesse vD = -Dgradn/n, où gradn est le gradient de concentration de n charge. h-ts; D - coefficient diffusion.

Dans le cas où plusieurs facteurs causant D. z. h., par exemple, électrique. champ et gradient de concentration, les vitesses de dérive provoquées séparément par le champ, vE et vD s'additionnent.

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Conférence n°3.
Mouvement dans un champ magnétique non uniforme. Approximation de la dérive - conditions d'applicabilité, vitesse de dérive. Dérive dans un champ magnétique non uniforme. Invariant adiabatique. Mouvement dans des champs électriques et magnétiques croisés. Cas général traversé des champs de toute force et champ magnétique.
III. Mouvement de dérive des particules chargées
§3.1. Mouvement dans des champs homogènes traversés.
Considérons le mouvement des particules chargées dans des champs croisés
dans l'approximation de la dérive. L'approximation de la dérive est applicable s'il est possible d'identifier une certaine valeur identique pour toutes les particules du même type. vitesse constante dérive, indépendante de la direction des vitesses des particules :
, Où
- vitesse de dérive. Montrons que cela peut être fait pour le mouvement de particules chargées dans des directions croisées.
champs. Comme nous l’avons montré précédemment, le champ magnétique n’affecte pas le mouvement des particules dans la direction du champ magnétique. Par conséquent, la vitesse de dérive ne peut être dirigée que perpendiculairement à la vitesse magnétique, c'est-à-dire soit :
, et
, Où
. Équation du mouvement :
(on écrit toujours le multiplicateur dans le GHS). Alors pour la composante transversale de la vitesse :
, on substitue le développement en termes de vitesse de dérive :
, c'est-à-dire
. Remplaçons cette équation par deux pour chaque composante et en tenant compte
, c'est-à-dire
, on obtient l'équation de la vitesse de dérive :
. En multipliant vectoriellement par le champ magnétique, on obtient :
. Compte tenu de la règle, on obtient
, où:

- vitesse de dérive. (3.1)

.
La vitesse de dérive ne dépend pas du signe de la charge ni de la masse, c'est-à-dire le plasma se déplace dans son ensemble. D’après la relation (3.1), il ressort clairement que lorsque
la vitesse de dérive devient supérieure à la vitesse de la lumière, et perd donc son sens. Et le fait n’est pas qu’il soit nécessaire de prendre en compte des corrections relativistes. À
la condition d’approximation de dérive sera violée. La condition de l'approximation de la dérive pour la dérive des particules chargées dans un champ magnétique est que l'influence de la force provoquant la dérive doit être insignifiante pendant la période de révolution de la particule dans le champ magnétique, seulement dans ce cas la vitesse de dérive sera être constant. Cette condition peut s’écrire :
, à partir de laquelle nous obtenons la condition d'applicabilité du mouvement de dérive dans
champs :
.

Pour déterminer trajectoires possibles particules chargées dans
champs, considérons l'équation du mouvement pour la composante de vitesse de rotation :
, où
. Laissez l'avion ( x,oui) est perpendiculaire au champ magnétique. Vecteur tourne avec fréquence
(l'électron et l'ion tournent dans différents côtés) dans l'avion ( x,oui), restant constant en module.

Si vitesse initiale les particules tombent dans ce cercle, puis la particule se déplacera le long de l'épicycloïde.

Zone 2. Le cercle donné par l'équation
, correspond à une cycloïde. Lors de la rotation du vecteur le vecteur vitesse à chaque période passera par l'origine, c'est-à-dire que la vitesse sera égale à zéro. Ces moments correspondent à des points à la base de la cycloïde. La trajectoire est similaire à celle décrite par un point situé sur la jante d'une roue de rayon
. La hauteur de la cycloïde est , c'est-à-dire proportionnel à la masse de la particule, les ions se déplaceront donc le long d'une cycloïde beaucoup plus élevée que les électrons, ce qui ne correspond pas à la représentation schématique de la figure 3.2.

Zone 3. La zone en dehors du cercle dans laquelle
, correspond à une trochoïde à anses (hypocycloïde) dont la hauteur
. Correspondance des boucles valeurs négatives composantes de vitesse lorsque les particules se déplacent dans la direction opposée.

À PROPOS zone 4 : Point
(
) correspond à une droite. Si vous avez lancé une particule avec une vitesse initiale
, alors la force de la force électrique et magnétique à chaque instant est équilibrée, de sorte que la particule se déplace de manière rectiligne. On peut imaginer que toutes ces trajectoires correspondent au mouvement de points situés sur une roue de rayon
, donc pour toutes les trajectoires la période spatiale longitudinale
. Pour la période
Pour toutes les trajectoires, une compensation mutuelle des effets des champs électriques et magnétiques se produit. L'énergie cinétique moyenne de la particule reste constante
. Il est important de souligner encore une fois que


Riz. 3.2. Trajectoires caractéristiques des particules dans
champs : 1) trochoïde sans anses ; 2) cycloïde ; 3) trochoïde avec boucles ; 4) droit.
quelle que soit la trajectoire, la vitesse de dérive est la même, donc le plasma en
les champs dérivent dans leur ensemble dans une direction perpendiculaire aux champs. Si la condition de l’approximation de la dérive n’est pas remplie, c’est-à-dire lorsque
l'action du champ électrique n'est pas compensée par l'action du champ magnétique, la particule passe donc dans un mode d'accélération continue (Fig. 3.3). La direction du mouvement sera une parabole. Si le champ électrique a une composante longitudinale (le long du champ magnétique), le mouvement de dérive est également perturbé et la particule chargée sera accélérée dans une direction parallèle au champ magnétique. La direction du mouvement sera également une parabole.

Toutes les conclusions tirées ci-dessus sont correctes si au contraire force électrique
utiliser la force arbitraire , agissant sur la particule, et
. Vitesse de dérive dans un champ de force arbitraire :

(3.2)

dépend de la charge. Par exemple, pour force gravitationnelle
:
- vitesse de dérive gravitationnelle.

§3.2. Mouvement de dérive de particules chargées dans un champ magnétique non uniforme.

Si le champ magnétique change lentement dans l'espace, alors une particule s'y déplaçant fera de nombreux tours de Larmor, s'enroulant autour de la ligne de champ magnétique avec un rayon de Larmor changeant lentement. Nous pouvons considérer le mouvement non pas de la particule elle-même, mais de son centre de rotation instantané, appelé centre directeur. Description du mouvement d'une particule comme le mouvement d'un centre directeur, c'est-à-dire L'approximation de la dérive est applicable si la variation du rayon de Larmor au cours d'un tour est nettement inférieure au rayon de Larmor lui-même. Cette condition sera évidemment remplie si l'échelle spatiale caractéristique des changements de champ dépasse significativement le rayon de Larmor :
, ce qui équivaut à la condition :
. Évidemment, cette condition est satisfaite, mieux c'est valeur plus grande l'intensité du champ magnétique, puisque le rayon de Larmor diminue en proportion inverse de l'intensité du champ magnétique. Considérons quelques cas d'intérêt général, puisque de nombreux types de mouvements de particules chargées dans des champs magnétiques inhomogènes peuvent y être réduits.


clause 3.2.1. Dérive de particules chargées le long du plan d’un saut de champ magnétique. Dérive de gradient.

Considérons le problème du mouvement d'une particule chargée dans un champ magnétique avec un saut, à gauche et à droite du plan dont le champ magnétique est uniforme et identiquement dirigé, mais a différentes tailles(voir Fig. 3.5), qu'il y ait H 2 > H 1 . Lorsqu'une particule se déplace, son cercle de Larmor coupe le plan de choc. La trajectoire est constituée de cercles de Larmor avec un rayon de Larmor variable, à la suite desquels la particule « dérive » le long du plan de choc. Comme le montre la figure 3.5, la dérive est perpendiculaire à la direction du champ magnétique et à son gradient, et les particules de charges opposées dérivent dans des directions différentes. Pour simplifier, laissez la particule couper le plan de choc le long de la normale. Puis avec le temps égal à la somme Demi-cycles de Larmor




Figure 3.5. Dérive du gradient à la frontière avec saut du champ magnétique.


pour la zone de gauche et de droite :
la particule est déplacée le long de ce plan d'une longueur

.

La vitesse de dérive peut être définie comme

. Où HH 2 H 1  l'ampleur du saut du champ magnétique, et H H 2 + H 1  - sa valeur moyenne.

La dérive se produit également lorsque le champ magnétique à gauche et à droite d'un certain plan ne change pas d'ampleur, mais change de direction (voir Fig. 3.6). À gauche et à droite de la frontière, les particules tournent dans des cercles de Larmor de même rayon, mais avec le sens de rotation opposé. La dérive se produit lorsque le cercle de Larmor coupe le plan d'interface. Laissez la particule couper le plan de la couche le long de la normale, puis le cercle de Larmor doit être « coupé » le long de la normale.






Figure 3.6. Dérive de gradient lors du changement de direction du champ magnétique

diamètre vertical puis moitié droite doit être reflété vers le haut pour l’électron et vers le bas pour l’ion, comme le montre la figure 3.6. Dans ce cas, pendant la période de Larmor, le déplacement le long de la couche est évidemment de deux diamètres de Larmor, donc la vitesse de dérive dans ce cas est :
.


§3.3. Dérive dans un champ magnétique à courant continu.
Dérive de particules chargées dans un champ magnétique non uniforme conducteur droit le courant est principalement associé au fait que le champ magnétique est inversement proportionnel à la distance du courant, il y aura donc une dérive graduelle d'une particule chargée s'y déplaçant. De plus, la dérive est associée à la courbure des lignes de champ magnétique. Considérons deux composantes de cette force provoquant la dérive, et nous obtenons ainsi deux composantes de dérive.
clause 3.3.1. Dérive diamagnétique (gradient).
Mécanisme dérive de gradient est que la particule a des rayons de rotation différents différents points trajectoires : une partie du temps qu'elle passe dans un domaine plus fort, une partie dans un domaine plus champ faible. La modification du rayon de rotation crée une dérive (Fig. 3.7). Tourner en rond ligne électrique une particule chargée peut être considérée comme dipôle magnétiqueéquivalent courant circulaire. L'expression de la vitesse de dérive du gradient peut être obtenue à partir de expression célèbre pour la force agissant sur un dipôle magnétique dans un champ non uniforme :
- force diamagnétique qui pousse un dipôle magnétique hors de champ fort, Où
,
, Où composante transversale au champ magnétique énergie cinétique particules. Pour un champ magnétique, comme on peut le montrer, la relation suivante est valable :
, Où R. cr- rayon de courbure de la ligne de force, - vecteur unitaire normales.





La vitesse de dérive diamagnétique (gradient), où - binormal à la ligne électrique. La direction de dérive le long de la binormale est différente pour les électrons et les ions.

DÉRIVE DE PARTICULES CHARGÉES

DÉRIVE DE PARTICULES CHARGÉES

Dans le plasma, charge directionnelle relativement lente. ch-ts (el-nov et ions) sous l'influence de la décomposition. raisons superposées aux principales (régulier ou désordonné). Par exemple, de base mouvement de charge h-tsy dans un aimant homogène. en l'absence de collisions - rotation avec une fréquence cyclotron. La présence d'autres champs déforme ce mouvement ; donc, joint électrique et mag. les champs mènent à ce qu'on appelle. électrique D. z. heures dans une direction perpendiculaire à E et H, à une vitesse indépendante de la masse et de la charge de la particule.

La rotation dite cyclotronique peut également lui être superposée. dérive de gradient due à l’inhomogénéité magnétique. champ et dirigé perpendiculairement à H et DH (DH est le gradient de champ).

D. z. h., inégalement répartis dans l'environnement, peuvent survenir en raison de leur mouvement thermique dans le sens de la plus grande diminution de concentration (voir DIFFUSION) avec une vitesse vD = -Dgradn/n, où gradn est le gradient de concentration de n charge. h-ts; D - coefficient diffusion.

Dans le cas où plusieurs facteurs causant D. z. h., par exemple, électrique. champ et gradient de concentration, les vitesses de dérive provoquées séparément par le champ, vE et vD s'additionnent.

Dictionnaire encyclopédique physique. - M. : Encyclopédie soviétique. Rédacteur en chef A.M. Prokhorov. 1983 .

DÉRIVE DE PARTICULES CHARGÉES

- mouvement directionnel relativement lent du chargeur. particules sous l’influence de la décomposition. raisons superposées à leur base. mouvement (régulier ou désordonné). Par exemple électrique en k.-l. l'environnement (métaux, gaz, semi-conducteurs, électrolytes) se produit sous l'influence de forces électriques. champs et se superpose généralement au mouvement thermique (aléatoire) des particules. Le mouvement thermique ne se forme pas macroscopiquement. débit, même si la moyenne v ce mouvement est bien supérieur à la vitesse de dérive v d.attitude v d /v caractérise le degré de directionnalité du mouvement de charge. particules et dépend du type de milieu, du type de particules chargées et de l'intensité des facteurs provoquant la dérive. D. z. des heures peuvent également survenir lorsque la concentration de particules chargées est inégalement répartie ( diffusion), avec une répartition inégale des vitesses des particules chargées ( diffusion thermique).
Dérive de particules chargées dans le plasma. Pour les plasmas généralement trouvés dans un champ magnétique. champ, caractéristique D. z. h. en magnétique croisé et k.-l. d'autres champs (électriques, gravitationnels). Charge particule située dans un champ magnétique homogène. champ en l'absence d'autres forces, décrit ce qu'on appelle. Cercle de Larmor avec rayon r N=v/ w H=cmv/ZeH. Ici N- tension magnétique les champs, e, t Et v- charge et vitesse des particules, w H = ZeH/mc - Fréquence Larmor (cyclotron). Magné. le champ est considéré comme pratiquement uniforme s'il change peu sur une distance de l'ordre de rH. S'il y en a poste. force F(gravitation électrique, gradient) un déplacement en douceur de l'orbite depuis un état stationnaire se superpose à la rotation rapide de Larmor. vitesse dans une direction perpendiculaire à l’aimant. champ, et force agissante. Vitesse de dérive

Puisque le dénominateur de l'expression contient la charge de la particule, alors si F agit également sur les ions et les électrons, ils dériveront sous l'influence de cette force dans des directions opposées (courant de dérive). Courant de dérive transporté par des particules d'un type donné : Selon le type de forces, on en distingue plusieurs. types de D. z. y compris : électrique, polarisé, gravitationnel, gradient. La dérive électrique est appelée. D. z. heures dans une constante électrique homogène. champ E , perpendiculaire au champ magnétique champ (champs électriques et magnétiques croisés). Électrique le champ agissant dans le plan du cercle de Larmor accélère le mouvement de la particule pendant cette demi-période de rotation de Larmor lorsque


Riz. 1. Dérive d'une particule chargée dans des champs électriques et magnétiques croisés. Champ magnétique dirigé vers l'observateur. v dE, car la composante de vitesse dans un sens (mouvement vers le bas sur la Fig. 1) est supérieure à la composante de vitesse lors d'un déplacement dans la direction opposée (mouvement vers le haut). En raison de rayons différents rH sur différents Dans certaines parties de l’orbite de la particule, elle n’est pas fermée dans la direction perpendiculaire à E et H, c’est-à-dire qu’une dérive se produit dans cette direction. Dans le cas de l'électricité dérive F=ZeE, d'ici v dE =c/H 2 , c'est-à-dire la vitesse de l'électrique la dérive ne dépend pas du signe et de l'ampleur de la charge, ni de la masse de la particule et est la même pour les ions et les électrons en termes d'ampleur et de direction. Donc électrique. D. z. h. dans le mag. le champ entraîne le mouvement de l'ensemble du plasma et n'excite pas de courants de dérive. Cependant, des forces telles que la force centrifuge sont utilisées en l'absence d'aimant. les champs agissent de la même manière sur toutes les particules, quelle que soit leur charge, en magnétique. Le champ n'est pas provoqué par le mouvement de dérive du plasma dans son ensemble, mais en forçant les électrons et les ions à dériver dans des directions différentes, ils conduisent à l'apparition de courants de dérive. accélération, alors leur mouvement se produit comme s'ils étaient soumis à une action. Lors d'un changement électrique champ dans le temps, les particules sont affectées par une force d'inertie associée au changement (accélération) de l'électricité. dérive F E = télé dE = ts [N]/N2 . A l'aide de (1), on obtient une expression de la vitesse de cette dérive, appelée polarisation, v docteur = mc 2 E/ZeH 2 . Direction de polarisation D. z. heures coïncide avec la direction du courant électrique. champs. Vitesse de polarisation la dérive dépend du signe de la charge, ce qui conduit à l'apparition d'une polarisation de dérive. actuel En gravitation croisée et mag. champs, une dérive gravitationnelle se produit à une vitesse v dG = ts/ZeH 2,g- accélération de la gravité. Parce que v dG dépend de la masse et du signe de la charge, puis des courants de dérive apparaissent, conduisant à la séparation des charges dans le plasma. En conséquence, gravitationnelle mouvement de dérive, des instabilités apparaissent. F rр, proportionnel au gradient magnétique. champs (appelés gradient D. z. h.). Si une particule tournant sur un cercle de Larmor est considérée comme un « aimant » avec moment magnétique


Riz. 2. Dérive du gradient. Le champ magnétique augmente vers le haut. Le courant de dérive est dirigé vers la gauche.

Vitesse de dérive du gradient

Lorsqu'une particule se déplace à une vitesse v || le long d'une ligne de force courbe (Fig. 3) avec un rayon de courbure R.


une dérive apparaît, du fait de son origine force centrifuge inertie mv2 || /R(dite dérive centrifuge). Vitesse

Vitesses de gradient et DZ centrifuge. h. avoir directions opposées pour les ions et les électrons, c'est-à-dire que des courants de dérive apparaissent. Il faut ici souligner que les dérives considérées sont précisément des déplacements des centres des cercles de Larmor (peu différents des déplacements des particules elles-mêmes) dus aux forces perpendiculaires au champ magnétique. champ. Pour un système de particules (plasma), une telle différence est significative. Par exemple, si le tempo-pa des particules ne dépend pas des coordonnées, alors il n'y a pas de flux de particules à l'intérieur du plasma (en pleine conformité avec le fait que le champ magnétique n'affecte pas le champ maxwellien), mais il y a un flux de centres si le champ magnétique. le champ est inhomogène (courants de dérive graduels et centrifuges).


Riz. 4. Dérive du plasma dans un piège toroïdal. Confinement du plasma dans un piège magnétique toroïdal. Les dérives de gradient et centrifuges dans un tore situé horizontalement provoquent des courants de dérive verticaux, une séparation de charges et une polarisation du plasma (Fig. 4). L'électricité émergente le champ force tout le plasma à se déplacer vers la paroi externe du tore (ce qu'on appelle dérive toroïdale).Lit. : Frank-Kamenetsky D. A., Plasma - le quatrième état de la matière, 2e éd., M., 1963 : Braginsky S. I., Phénomènes dans le plasma, dans : Questions de théorie du plasma, v. 1, M., 1063 : O Raevsky V.N., Plasma sur Terre et dans l'espace, K., 1980. S. S. Moiseev.

Encyclopédie physique. En 5 tomes. - M. : Encyclopédie soviétique. Rédacteur en chef A. M. Prokhorov. 1988 .


Voyez ce qu'est « DÉRIVE DE PARTICULES CHARGÉES » dans d'autres dictionnaires :

    Mouvement dirigé lent (par rapport au mouvement thermique) de particules chargées (électrons, ions, etc.) dans un milieu sous des influences externes, telles que des champs électriques. * * * DÉRIVE DE PARTICULES CHARGÉES DÉRIVE DE PARTICULES CHARGÉES, lente (selon... Dictionnaire encyclopédique

    Mouvement dirigé lent (par rapport au mouvement thermique) de particules chargées (électrons, ions, etc.) dans un milieu sous influence externe, par ex. champs électriques... Grand dictionnaire encyclopédique

    dérive de particules chargées- - [A.S. Goldberg. Dictionnaire de l'énergie anglais-russe. 2006] Thèmes : l'énergie en général EN dérive des particules chargées... Guide du traducteur technique

    Mouvement dirigé relativement lent de particules chargées sous l'influence de diverses causes, superposées au mouvement principal. Ainsi, par exemple, en passant courant électrique des électrons à travers un gaz ionisé, en plus de leur vitesse... ... Grande Encyclopédie Soviétique

    Mouvement dirigé lent (par rapport au mouvement thermique) de particules chargées (électrons, ions, etc.) dans un milieu sous des conditions externes. influencer, par exemple électrique des champs.... Sciences naturelles. Dictionnaire encyclopédique

    Dans les champs électriques et magnétiques, mouvement des particules dans l'espace sous l'influence des forces de ces champs. Les mouvements des particules de plasma sont examinés ci-dessous, bien que certaines dispositions soient également générales pour le plasma. solides(métaux, semi-conducteurs). Distinguer... ... Encyclopédie physique

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Conférence n°3.

Mouvement dans un champ magnétique non uniforme. Approximation de la dérive - conditions d'applicabilité, vitesse de dérive. Dérive dans un champ magnétique non uniforme. Invariant adiabatique. Mouvement dans des champs électriques et magnétiques croisés. Le cas général des champs croisés de toute intensité et d'un champ magnétique.

III. Mouvement de dérive des particules chargées

§3.1. Mouvement dans des champs homogènes traversés.

Considérons le mouvement des particules chargées dans des champs croisés dans l'approximation de la dérive. L'approximation de la dérive est applicable s'il est possible d'identifier une certaine vitesse de dérive constante, identique pour toutes les particules du même type, indépendante de la direction des vitesses des particules :
, Où
- vitesse de dérive. Montrons que cela peut être fait pour le mouvement de particules chargées dans des directions croisées.
champs. Comme nous l’avons montré précédemment, le champ magnétique n’affecte pas le mouvement des particules dans la direction du champ magnétique. Par conséquent, la vitesse de dérive ne peut être dirigée que perpendiculairement à la vitesse magnétique, c'est-à-dire soit :
, et
, Où
. Équation du mouvement :
(on écrit toujours le multiplicateur dans le GHS). Alors pour la composante transversale de la vitesse :
, on substitue le développement en termes de vitesse de dérive :
, c'est-à-dire
. Remplaçons cette équation par deux pour chaque composante et en tenant compte
, c'est-à-dire
, on obtient l'équation de la vitesse de dérive :
. En multipliant vectoriellement par le champ magnétique, on obtient :
. Compte tenu de la règle, on obtient
, où:

- vitesse de dérive. (3.1)

.

La vitesse de dérive ne dépend pas du signe de la charge ni de la masse, c'est-à-dire le plasma se déplace dans son ensemble. D’après la relation (3.1), il ressort clairement que lorsque
la vitesse de dérive devient supérieure à la vitesse de la lumière, et perd donc son sens. Et le fait n’est pas qu’il soit nécessaire de prendre en compte des corrections relativistes. À
la condition d’approximation de dérive sera violée. La condition de l'approximation de la dérive pour la dérive des particules chargées dans un champ magnétique est que l'influence de la force provoquant la dérive doit être insignifiante pendant la période de révolution de la particule dans le champ magnétique, seulement dans ce cas la vitesse de dérive sera être constant. Cette condition peut s’écrire :
, à partir de laquelle nous obtenons la condition d'applicabilité du mouvement de dérive dans
champs :
.

Déterminer les trajectoires possibles des particules chargées dans
champs, considérons l'équation du mouvement pour la composante de vitesse de rotation :
, où
. Laissez l'avion ( x,oui) est perpendiculaire au champ magnétique. Vecteur tourne avec fréquence
(l'électron et l'ion tournent dans des directions différentes) dans le plan ( x,oui), restant constant en module.

Si la vitesse initiale de la particule se situe dans ce cercle, alors la particule se déplacera le long d’une épicycloïde.

Zone 2. Le cercle donné par l'équation
, correspond à une cycloïde. Lors de la rotation du vecteur le vecteur vitesse à chaque période passera par l'origine, c'est-à-dire que la vitesse sera égale à zéro. Ces moments correspondent à des points à la base de la cycloïde. La trajectoire est similaire à celle décrite par un point situé sur la jante d'une roue de rayon.
. La hauteur de la cycloïde est , c'est-à-dire proportionnel à la masse de la particule, les ions se déplaceront donc le long d'une cycloïde beaucoup plus élevée que les électrons, ce qui ne correspond pas à la représentation schématique de la figure 3.2.

Zone 3. La zone en dehors du cercle dans laquelle
, correspond à une trochoïde à anses (hypocycloïde) dont la hauteur
. Les boucles correspondent aux valeurs négatives de la composante de vitesse lorsque les particules se déplacent dans la direction opposée.

À PROPOS zone 4 : Point
(
) correspond à une droite. Si vous avez lancé une particule avec une vitesse initiale
, alors la force de la force électrique et magnétique à chaque instant est équilibrée, de sorte que la particule se déplace de manière rectiligne. On peut imaginer que toutes ces trajectoires correspondent au mouvement de points situés sur une roue de rayon
, donc pour toutes les trajectoires la période spatiale longitudinale
. Pour la période
Pour toutes les trajectoires, une compensation mutuelle des effets des champs électriques et magnétiques se produit. L'énergie cinétique moyenne de la particule reste constante
. Il est important de souligner encore une fois que

Riz. 3.2. Trajectoires caractéristiques des particules dans
champs : 1) trochoïde sans anses ; 2) cycloïde ; 3) trochoïde avec boucles ; 4) droit.

Dérive de particules chargées, mouvement dirigé relativement lent de particules chargées sous l'influence de diverses causes, superposées au mouvement principal. Par exemple, lorsqu'un courant électrique traverse un gaz ionisé, les électrons, en plus de la vitesse de leur mouvement thermique aléatoire, acquièrent une petite vitesse dirigée le long du champ électrique. Dans ce cas, nous parlons de courant vitesse de dérive. Le deuxième exemple est D. z. y compris dans les champs croisés, lorsque la particule est soumise à des champs électriques et magnétiques mutuellement perpendiculaires. La vitesse d'une telle dérive est numériquement égale cE/H, Où Avec- la vitesse de la lumière, E- intensité du champ électrique en Système SGH unités , N- intensité du champ magnétique en Örstedach . Cette vitesse est dirigée perpendiculairement à E Et N et se superpose à la vitesse thermique des particules.

L.A. Artsimovich.

Grande Encyclopédie soviétique M. : « Encyclopédie soviétique », 1969-1978

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