Лекц No 3. ЦЭНЭГЛЭГДСЭН БӨӨМСИЙН ДРИФТ ХӨДӨЛГӨӨ Нэг жигд бус соронзон орон дахь хөдөлгөөн. Дрифтийн ойролцоо - хэрэглэх нөхцөл, лекц No3.
ЦЭНЭГЛЭГДСЭН БӨӨМСИЙН ДРИФТ ХӨДӨЛГӨӨ
Нэг жигд бус соронзон орон дахь хөдөлгөөн. Дрифтийн ойролцоо - хэрэглэх нөхцөл,
шилжилтийн хурд. Нэг жигд бус соронзон орон дахь дрифт. Адиабат инвариант.
Загалмайлсан цахилгаан ба соронзон орон дахь хөдөлгөөн.
Загалмайлсан нэгэн төрлийн E H талбар дахь хөдөлгөөн.
Хэрэв ялгах боломжтой бол зөрөх ойролцоо тооцоолол хамаарна
ижил төрлийн бүх бөөмсийн хувьд ижил тогтмол хурд
бөөмийн хурдны чиглэлээс үл хамааран шилжилт хөдөлгөөн. Соронзон орон нь тийм биш юм
чиглэлд бөөмсийн хөдөлгөөнд нөлөөлдөг соронзон орон. Тиймээс хурд
шилжилтийг зөвхөн соронзон оронтой перпендикуляр чиглүүлж болно.
Э Х
Vdr c
H2
- шилжилт хөдөлгөөний хурд.
Дрифтийн хөдөлгөөнийг хэрэглэх нөхцөл E H
талбаруудад:
Э
В
Х
в
Тодорхойлохын тулд боломжит замналталбар дахь цэнэгтэй бөөмсийг авч үзье
Эргэлтийн хурдны бүрэлдэхүүн хэсгийн хөдөлгөөний тэгшитгэл:
. q
му
в
у Х

Хэрэв зөрөлтийн ойролцоо нөхцөл хангагдаагүй бол өөрөөр хэлбэл цахилгаан талбайн үйлчлэлд эсвэл магнийн нөлөөгөөр нөхөгдөхгүй.

Нэг жигд бус соронзон орон дахь цэнэгтэй бөөмсийн шилжилт хөдөлгөөн.

Соронзон орны үсрэлтийн хавтгай дагуу цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн шилжилт хөдөлгөөн. Градиент шилжилт.

Тогтмол гүйдлийн соронзон орон дахь дрифт.

Төвөөс зугтах (инерцийн) шилжилт.

Туйлшралын шилжилт.

10. Торойдын шилжилт ба эргэлтийн хувиргалт

ЦЭНЭГТЭЙ БӨӨМСИЙН ДРИФТ

ЦЭНЭГТЭЙ БӨӨМСИЙН ДРИФТ

Плазмын хувьд харьцангуй удаан чиглэлтэй цэнэг. ch-ts (el-nov ба ионууд) задралын нөлөөгөөр. үндсэн дээр давхардсан шалтгаан (тогтмол эсвэл эмх замбараагүй). Жишээлбэл, үндсэн цэнэглэх хөдөлгөөн нэгэн төрлийн соронз дахь h-tsy. мөргөлдөөн байхгүй үед - циклотроны давтамжтай эргэлт. Бусад талбарууд байгаа нь энэ хөдөлгөөнийг гажуудуулдаг; Тиймээс хамтарсан цахилгаан болон маг. талбарууд гэж нэрлэгддэг зүйлд хүргэдэг. цахилгаан D. z. бөөмийн масс ба цэнэгээс хамааралгүй хурдтайгаар E ба H-д перпендикуляр чиглэлд цаг.

Циклотроны эргэлт гэж нэрлэгддэг эргэлтийг үүн дээр давхарлаж болно. соронзон жигд бус байдлын улмаас үүссэн градиентийн шилжилт. талбар ба H ба DH-д перпендикуляр чиглэнэ (DH нь талбайн градиент).

Д.з. h., хүрээлэн буй орчинд жигд бус тархсан, тэдгээрийн дулааны хөдөлгөөний улмаас концентраци хамгийн их буурах чиглэлд (ТАРАХ-ыг үзнэ үү) vD = -Dgradn/n хурдтайгаар үүсч болно, энд gradn нь n цэнэгийн концентрацийн градиент юм. h-ts; D - коэффициент тархалт.

Хэд хэдэн тохиолдолд D. z.-ийг үүсгэгч хүчин зүйлүүд. ж., жишээлбэл, цахилгаан. талбар ба концентрацийн градиент, талбараас тусад нь үүссэн шилжилтийн хурд, vE ба vD нийлбэр.

Физик нэвтэрхий толь бичиг. - М.: Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг . Ерөнхий редактор A. M. Прохоров. 1983 .

ЦЭНЭГТЭЙ БӨӨМСИЙН ДРИФТ

- цэнэглэгчийн харьцангуй удаан чиглэлтэй хөдөлгөөн. задралын нөлөөнд байгаа тоосонцор. тэдгээрийн үндсэн дээр давхардсан шалтгаанууд. хөдөлгөөн (тогтмол эсвэл эмх замбараагүй). Жишээлбэл, цахилгаан in k.-l. хүрээлэн буй орчин (металл, хий, хагас дамжуулагч, электролит) нь цахилгаан хүчний нөлөөн дор үүсдэг. талбарууд бөгөөд ихэвчлэн бөөмсийн дулааны (санамсаргүй) хөдөлгөөнд давхардсан байдаг. Дулааны хөдөлгөөн нь макроскоп үүсгэдэггүй. дундаж байсан ч гэсэн урсгал vЭнэ хөдөлгөөн нь шилжилт хөдөлгөөний хурдаас хамаагүй их юм v d. хандлага vг /vчиглэлийн зэргийг тодорхойлдог хөдөлгөөний хураамж. бөөмс бөгөөд зөөвөрлөхөд нөлөөлж буй хүчин зүйлсийн эрч хүч, цэнэгтэй хэсгүүдийн төрөл, орчны төрөл зэргээс хамаарна. Д.з. Цэнэглэгдсэн бөөмсийн концентраци жигд бус тархсан үед мөн хэдэн цаг үүсч болно ( тархалт),цэнэглэгдсэн бөөмсийн хурд жигд бус тархалттай ( дулааны тархалт).
Цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн плазм дахь шилжилт.Сийвэнгийн хувьд ихэвчлэн соронзон орон дотор байдаг. талбар, шинж чанар D. z. h. in crossed magnetic and k.-l. бусад (цахилгаан, таталцлын) талбарууд. Цэнэглэх нэгэн төрлийн соронзон орон дотор байрлах бөөмс. бусад хүч байхгүй үед талбар, гэж нэрлэгддэг дүрсэлсэн. Радиустай Ларморын тойрог р Н=v/ w Х=cmv/ZeH.Энд N -соронзон хурцадмал байдал талбайнууд, д, тТэгээд v-цэнэг, бөөмийн хурд, w H =ZeH/mc -Лармор (циклотрон) давтамж. Маг. талбайн дарааллын зайд бага зэрэг өөрчлөгдвөл бараг жигд гэж үзнэ r H.Хэрэв байгаа бол ext. хүч чадал Ф(цахилгаан таталцал, градиент) тойрог замд хөдөлгөөнгүй байдлаас жигд шилжих нь Ларморын хурдан эргэлт дээр суурилдаг. соронзтой перпендикуляр чиглэлд хурд. талбай, ба ажиллах хүч. Дрифтийн хурд

Илэрхийллийн хуваагч нь бөөмийн цэнэгийг агуулж байгаа тул хэрэв Фион ба электронууд дээр адилхан үйлчилдэг, тэдгээр нь энэ хүчний нөлөөн дор эсрэг чиглэлд шилжинэ. Өгөгдсөн төрлийн бөөмсийн зөөвөрлөх гүйдэл: Хүчний төрлөөс хамааран хэд хэдэн нь ялгагдана. төрлийн D. z. Үүнд: цахилгаан, туйлширсан, таталцлын, градиент. Цахилгаан дрейф гэж нэрлэдэг. Д.з. нэг төрлийн тогтмол цахилгаанд цаг . талбай Е , соронзонд перпендикуляр талбар (цахилгаан ба соронзон оронтой огтлолцсон). Цахилгаан Ларморын тойргийн хавтгайд үйлчлэх талбар нь Ларморын эргэлтийн хагас хугацааны туршид бөөмийн хөдөлгөөнийг хурдасгадаг.

Цагаан будаа. 1. Цэнэглэсэн бөөмийн огтлолцсон цахилгаан ба соронзон орон дахь шилжилт. Ажиглагч руу чиглэсэн соронзон орон. v dE, учир нь нэг чиглэл дэх хурдны бүрэлдэхүүн хэсэг (1-р зурагт доош чиглэсэн хөдөлгөөн) эсрэг чиглэлд (дээш хөдөлгөөн) шилжих үед хурдны бүрэлдэхүүн хэсгээс их байдаг. Янз бүрийн цацрагийн улмаас r Hөөр дээр Бөөмийн тойрог замын зарим хэсэгт энэ нь E ба H перпендикуляр чиглэлд хаагддаггүй, өөрөөр хэлбэл энэ чиглэлд шилжилт үүсдэг. Цахилгааны хувьд дрейф F=ZeE,эндээс v dE =c/H 2,өөрөөр хэлбэл цахилгааны хурд Дрифт нь цэнэгийн тэмдэг, хэмжээ, бөөмийн массаас хамаардаггүй бөгөөд ион ба электронуудын хувьд хэмжээ, чиглэлийн хувьд ижил байна. Тиймээс цахилгаан . Д.з. h. in mag. талбай нь бүхэл плазмын хөдөлгөөнд хүргэдэг бөгөөд шилжилт хөдөлгөөнийг өдөөдөггүй. Гэсэн хэдий ч соронз байхгүй үед төвөөс зугтах хүч зэрэг хүч . талбарууд нь соронзонд цэнэгээс үл хамааран бүх бөөмс дээр адилхан үйлчилдэг. Энэ талбар нь бүхэлдээ плазмын шилжилт хөдөлгөөнөөс бус харин электрон ба ионуудын шилжилт хөдөлгөөнөөс үүсдэг. өөр өөр талууд, зөрөх урсгал үүсэхэд хүргэдэг. хурдатгал, дараа нь тэдний хөдөлгөөн үйлдэл хийсэн мэт явагдана. Цахилгаан солих үед талбарт цаг хугацааны явцад бөөмс нь цахилгааны өөрчлөлт (хурдатгал) -тай холбоотой инерцийн хүчээр нөлөөлдөг. дрейф F E =tv dE = ts [N]/N 2.(1) -ийг ашиглан бид туйлшрал гэж нэрлэгддэг энэ шилжилтийн хурдны илэрхийлэлийг олж авна. v dr = mc 2 E/ZeH 2 .Туйлшралын чиглэл Д.з. цаг нь цахилгаан гүйдлийн чиглэлтэй давхцдаг. талбайнууд. Туйлшрах хурд зөрөх нь цэнэгийн тэмдгээс хамаардаг бөгөөд энэ нь шилжилтийн туйлшрал үүсэхэд хүргэдэг. одоогийн хөндлөн таталцлын хувьд болон маг. талбайнуудад таталцлын шилжилт хурдтай явагддаг v dG = ts/ZeH 2,Хаана g-таталцлын хурдатгал. Учир нь v dG нь цэнэгийн масс ба тэмдгээс хамаарна, дараа нь зөрөх гүйдэл үүсч, плазм дахь цэнэгийг салгахад хүргэдэг. Үүний үр дүнд таталцлын шилжилт хөдөлгөөн, тогтворгүй байдал үүсдэг. F rр, соронзон градиенттай пропорциональ. талбарууд (градиент D. z. h. гэж нэрлэгддэг). Хэрэв Ларморын тойрог дээр эргэлдэж буй бөөмсийг "соронзон" гэж үзвэл соронзон момент

Цагаан будаа. 2. Градиентийн шилжилт. Соронзон орон дээшээ нэмэгддэг. Зөрөх гүйдэл нь зүүн тийш чиглэнэ.

Градиент шилжих хурд

Бөөм хурдтай хөдөлж байх үед v ||муруйлтын радиустай хүчний муруй шугамын дагуу (Зураг 3). Р

гарал үүслийн улмаас зөрөх нь үүсдэг төвөөс зугтах хүчинерци mv 2 || /Р(төвөөс зугтах шилжилт гэж нэрлэгддэг). Хурд

Градиент ба төвөөс зугтах DZ-ийн хурд. h эсрэг чиглэлүүдион ба электронуудын хувьд, өөрөөр хэлбэл зөрөх гүйдэл үүсдэг. Энд авч үзэж буй шилжилт хөдөлгөөн нь соронзон орны перпендикуляр хүчний нөлөөгөөр Ларморын тойргийн төвүүдийн яг шилжилт (бөөмсүүдийн шилжилтээс тийм ч их ялгаатай биш) гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. талбар. Бөөмийн системийн (плазмын) хувьд ийм ялгаа нь чухал юм. Жишээлбэл, хэрэв бөөмийн хэм-па нь координатаас хамаардаггүй бол плазмын дотор бөөмсийн урсгал байхгүй (соронзон орон Максвеллийн талбарт нөлөөлдөггүйтэй бүрэн нийцдэг), гэхдээ урсгал байдаг. соронзон орон бол төвүүдийн . талбай нь нэг төрлийн бус (градиент ба төвөөс зугтах гүйдэл).

Цагаан будаа. 4. Тороид урхинд плазмын шилжилт хөдөлгөөн. Тороид соронзон урхинд плазмын хоригдол. Хэвтээ байрлалтай торус дахь градиент ба төвөөс зугтах шилжилт нь босоо шилжилтийн гүйдэл, цэнэгийн хуваагдал, плазмын туйлшралыг үүсгэдэг (Зураг 4). Шинээр гарч ирж буй цахилгаан талбар нь бүх плазмыг торусын гаднах хана руу (тороид шилжилт гэж нэрлэгддэг) хөдөлгөдөг. Лит.:Франк-Каменецкий Д.А., Плазма - материйн дөрөв дэх төлөв, 2-р хэвлэл, М., 1963: Брагинский С.И., Плазмын үзэгдлүүд, плазмын онолын асуултууд, в. 1, М., 1063: O Raevsky V.N., Plasma on Earth and Space, K., 1980. С.С.Моисеев.

Физик нэвтэрхий толь бичиг. 5 боть. - М .: Зөвлөлтийн нэвтэрхий толь бичиг. Ерөнхий редактор А.М.Прохоров. 1988 .

Бусад толь бичгүүдээс "Цэнэглэгдсэн бөөмсийн шилжилт" гэж юу болохыг харна уу.

Удаан (дулааны хөдөлгөөнтэй харьцуулахад) цэнэгтэй бөөмсийн (электрон, ион гэх мэт) дор байрлах орчинд чиглэсэн хөдөлгөөн гадны нөлөө, жишээ нь цахилгаан орон. * * * ЦЭНЭГЛЭГЧ БӨӨМИЙН ЗӨВЛӨЛТ ЦЭНЭГЛЭГЧ БӨӨМИЙН ДРИФТ, удаан (... Нэвтэрхий толь бичиг

Гадны нөлөөн дор байгаа орчин дахь цэнэгтэй хэсгүүдийн (электрон, ион гэх мэт) удаан (дулааны хөдөлгөөнтэй харьцуулахад) чиглэсэн хөдөлгөөн, жишээлбэл. цахилгаан талбайнууд ... Том нэвтэрхий толь бичиг

цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн шилжилт хөдөлгөөн- - [А.С.Голдберг. Англи-Орос эрчим хүчний толь бичиг. 2006] Сэдвүүд: ерөнхийдөө энерги EN цэнэглэгдсэн бөөмийн шилжилт ... Техникийн орчуулагчийн гарын авлага

-ийн нөлөөгөөр цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн харьцангуй удаан чиглэсэн хөдөлгөөн янз бүрийн шалтгаанууд, үндсэн хөдөлгөөн дээр давхарласан. Тиймээс, жишээлбэл, өнгөрөх үед цахилгаан гүйдэлэлектронуудыг ионжуулсан хийгээр дамжуулж, хурдаас гадна...... Зөвлөлтийн агуу нэвтэрхий толь бичиг

Гадны нөхцөлд цэнэгтэй хэсгүүдийн (электрон, ион гэх мэт) удаан (дулааны хөдөлгөөнтэй харьцуулахад) чиглэсэн хөдөлгөөн. нөлөө, жишээ нь цахилгаан талбайнууд... Байгалийн шинжлэх ухаан. Нэвтэрхий толь бичиг

Цахилгаан ба соронзон орны хувьд эдгээр талбайн хүчний нөлөөн дор бөөмсийн орон зай дахь хөдөлгөөн. Плазмын хэсгүүдийн хөдөлгөөнийг доор авч үзсэн боловч зарим заалтууд нь плазмын хувьд ерөнхий байдаг хатуу бодис(металл, хагас дамжуулагч). Ялгах ...... Физик нэвтэрхий толь бичиг

- (Голландын дрифт). 1) хөлөг онгоцны шулуун замаас хазайх. 2) хөдөлгөөний чиглэл ба хөлөг онгоцны дунд хэсгийн хоорондох өнцөг; Энэ нь хөлөг онгоцны загвараас хамаарна. 3) хөлөг онгоц бага зэрэг хазайсан хэвээр байхаар далбаат дор байрлах хөлөг онгоцны байрлал ... ... Толь бичиг гадаад үгсорос хэл

Нягт нь үүсэх хэсэгчилсэн буюу бүрэн ионжуулсан хий. мөн үгүйсгэх. төлбөр бараг ижил байна. Хүчтэй халах үед аливаа ус ууршиж, хий болж хувирдаг. Хэрэв та температурыг цаашид нэмэгдүүлбэл дулааны процесс огцом эрчимжих болно ... ... Физик нэвтэрхий толь бичиг

Соронзон тохиргоо чадвартай талбарууд урт хугацаацэнэгээ барих тоосонцор эсвэл плазмын хязгаарлагдмал хэмжээгээр. Байгалийн М.л. Жишээ нь, соронзон. Плазмыг барьж авах дэлхийн талбай нарны салхимөн цацрагийн хэлбэрээр барьж байна. дэлхийн давхарга ...... Физик нэвтэрхий толь бичиг

Цусны сийвэн дэх процессууд нь плазмын параметрүүдийн орон зайн тархалтыг тэнцвэржүүлэхэд хүргэдэг тэнцвэргүй үйл явц юм: концентраци, массын дундаж хурд, электрон ба хүнд хэсгүүдийн хэсэгчилсэн температур. Төвийг сахисан хэсгүүдийн P. p-ээс ялгаатай нь ... Физик нэвтэрхий толь бичиг

Цэнэглэгдсэн бөөмсийн шилжилт,үндсэн хөдөлгөөнд ууссан янз бүрийн шалтгааны нөлөөн дор цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн харьцангуй удаан чиглэсэн хөдөлгөөн. Жишээлбэл, цахилгаан гүйдэл нь ионжсон хийгээр дамжин өнгөрөхөд электронууд нь санамсаргүй дулааны хөдөлгөөний хурдаас гадна цахилгаан талбайн дагуу чиглэсэн бага хурдыг олж авдаг. Энэ тохиолдолд бид одоогийн шилжилтийн хурдны тухай ярьж байна. Хоёрдахь жишээ бол D. z. түүний дотор огтлолцсон талбарт бөөмс нь харилцан перпендикуляр цахилгаан ба соронзон орны нөлөөгөөр үйлчилдэг. Ийм шилжилтийн хурд нь тоон хувьд тэнцүү байна cE/H, Хаана -тай- гэрлийн хурд, Э- цахилгаан орны хүч GHS системнэгж , Н- соронзон орны хүч чадал Oerstedach . Энэ хурд нь перпендикуляр чиглэгддэг ЭТэгээд Нмөн хэсгүүдийн дулааны хурд дээр давхардсан байна.

Л.А.Арцимович.

Мөн TSB-ээс уншина уу:

Мөсөн гулсалт
Далайд мөсний шилжилт, салхи, урсгалаас үүссэн мөсний хөдөлгөөн. D. l-ийн олон тооны ажиглалтууд. хойд хэсэгт Хойд мөсөн далайхурд нь салхины хурдаас хамаардаг болохыг харуулсан ба...

Тэг түвшний шилжилт
Дрифт хийх тэг түвшинаналог хэлбэрээр компьютер, оролтын дохио байхгүй үед шийдвэрлэх өсгөгчийн гаралт дээр тэгээр авсан хүчдэлийн удаан өөрчлөлт. Д.Н. у. автобус...

Дрифт транзистор
Дрифт транзистор нь цэнэгийн тээвэрлэгчдийн хөдөлгөөн нь үндсэндээ үүсдэг транзистор юм шилжилтийн талбар. Энэ талбарыг үүсгэсэн жигд бус хуваарилалтсуурь бүс дэх хольц...

Лекц №3.

Нэг жигд бус соронзон орон дахь хөдөлгөөн. Дрифтийн ойролцоо - хэрэглэх нөхцөл, шилжилтийн хурд. Нэг жигд бус соронзон орон дахь дрифт. Адиабат инвариант. Загалмайлсан цахилгаан ба соронзон орон дахь хөдөлгөөн. Ерөнхий хэрэгямар ч хүч чадал, соронзон орны огтлолцсон талбарууд.

III. Дрифт хөдөлгөөнцэнэглэгдсэн хэсгүүд

§3.1. Загалмайлсан нэгэн төрлийн талбайн хөдөлгөөн.

Загалсан талбар дахь цэнэгтэй бөөмсийн хөдөлгөөнийг зөрөх ойролцоолсон байдлаар авч үзье. Бөөмийн хурдны чиглэлээс үл хамааран ижил төрлийн бүх бөөмстэй адил тодорхой тогтмол шилжилтийн хурдыг тодорхойлох боломжтой бол шилжилтийн ойролцоо тооцоолол хамаарна.
, Хаана
- шилжилт хөдөлгөөний хурд. Үүнийг цэнэглэгдсэн бөөмсийг хөндлөн огтлолцох замаар хийж болохыг харуулъя
талбайнууд. Өмнө дурьдсанчлан соронзон орон нь соронзон орны чиглэлд бөөмсийн хөдөлгөөнд нөлөөлдөггүй. Тиймээс зөрөх хурдыг зөвхөн соронзонд перпендикуляр чиглүүлж болно, өөрөөр хэлбэл:
, ба
, Хаана
. Хөдөлгөөний тэгшитгэл:
(бид үржүүлэгчийг GHS дээр бичсээр байна). Дараа нь хурдны хөндлөн бүрэлдэхүүн хэсгийн хувьд:
, бид тэлэлтийг шилжилтийн хурдаар орлуулна:
, өөрөөр хэлбэл
. Энэ тэгшитгэлийг бүрэлдэхүүн хэсэг тус бүрээр хоёроор сольж, харгалзан үзье
, өөрөөр хэлбэл,
, бид зөрөх хурдны тэгшитгэлийг олж авна:
. Соронзон талбайн вектороор үржүүлснээр бид дараахь зүйлийг олж авна.
. Дүрмийг харгалзан бид авдаг
, хаана:

- шилжилт хөдөлгөөний хурд. (3.1)

.

Зөрөх хурд нь цэнэгийн тэмдэг ба массаас хамаардаггүй, өөрөөр хэлбэл. плазм бүхэлдээ шилждэг. (3.1) хамаарлаас харахад хэзээ
зөрөх хурд нь гэрлийн хурдаас их болж, энэ нь утгаа алддаг гэсэн үг юм. Гол нь харьцангуй засварыг харгалзан үзэх шаардлагагүй юм. At
шилжилтийн ойролцоо нөхцөлийг зөрчих болно. Соронзон талбар дахь цэнэглэгдсэн бөөмсийн шилжилт хөдөлгөөний ойролцоолсон нөхцөл нь соронзон орон дахь бөөмсийн эргэлтийн үед шилжилт хөдөлгөөнийг үүсгэгч хүчний нөлөөлөл бага байх ёстой бөгөөд зөвхөн энэ тохиолдолд шилжилтийн хурд болно. тогтмол байх. Энэ нөхцлийг дараах байдлаар бичиж болно.
, үүнээс бид зөрөх хөдөлгөөнийг ашиглах нөхцөлийг олж авдаг
талбарууд:
.

Цэнэглэсэн бөөмсийн боломжит траекторийг тодорхойлох
талбайн хувьд эргэлтийн хурдны бүрэлдэхүүн хэсгийн хөдөлгөөний тэгшитгэлийг авч үзье :
, хаана
. Онгоцыг явуулаарай ( x,y) соронзон оронтой перпендикуляр байна. Вектор давтамжтайгаар эргэлддэг
(электрон ба ион өөр өөр чиглэлд эргэлддэг) хавтгайд ( x,y), модулийн хувьд тогтмол хэвээр байна.

Хэрэв анхны хурдбөөмс энэ тойрогт унавал бөөмс эпициклоидын дагуу хөдөлнө.

2-р бүс.Тэгшитгэлээр өгөгдсөн тойрог
, циклоидтой тохирч байна. Векторыг эргүүлэх үед үе бүрийн хурдны вектор эхийг дайран өнгөрнө, өөрөөр хэлбэл хурд нь тэгтэй тэнцүү байна. Эдгээр моментууд нь циклоидын ёроолд байгаа цэгүүдтэй тохирч байна
. Циклоидын өндөр нь , өөрөөр хэлбэл бөөмийн масстай пропорциональ байх тул ионууд электроноос хамаагүй өндөр циклоидын дагуу шилжих бөгөөд энэ нь 3.2-р зурагт үзүүлсэн бүдүүвч дүрслэлд тохирохгүй байна.

3-р талбай.Тойргийн гаднах талбай
, өндөр нь гогцоотой (гипоциклоид) трохоидтой тохирч байна
. Гогцоонууд нь хурдны бүрэлдэхүүн хэсгийн сөрөг утгатай тохирч байна бөөмс эсрэг чиглэлд шилжих үед.

ТУХАЙ талбай 4: Цэг
(
) шулуун шугамтай тохирч байна. Хэрэв та анхны хурдтай бөөмсийг хөөргөвөл
, тэгвэл цаг хугацааны агшин бүрт цахилгаан ба соронзон хүчний хүч тэнцвэртэй тул бөөмс шулуун шугамаар хөдөлдөг. Эдгээр бүх траекторууд нь радиустай дугуй дээр байрлах цэгүүдийн хөдөлгөөнтэй тохирч байна гэж төсөөлж болно
, тиймээс бүх траекторийн хувьд уртааш орон зайн хугацаа
. Хугацааны хувьд
Бүх траекторийн хувьд цахилгаан ба соронзон орны нөлөөллийг харилцан нөхөх явдал гардаг. Бөөмийн дундаж кинетик энерги тогтмол хэвээр байна
. Үүнийг дахин тэмдэглэх нь чухал юм

Цагаан будаа. 3.2. Доторх бөөмсийн онцлог траекторууд
талбарууд: 1) гогцоогүй trochoid; 2) циклоид; 3) гогцоотой trochoid; 4) шулуун.

Астрофизик ба термоядролын асуудалд ихээхэн сонирхолорон зайд өөр өөр соронзон орон дахь бөөмсийн зан төлөвийг илэрхийлдэг. Ихэнхдээ энэ өөрчлөлт нь нэлээд сул байдаг бөгөөд хамгийн сайн ойролцоолсон хувилбар нь Alfvén-ийн олж авсан цочролын аргаар хөдөлгөөний тэгшитгэлийн шийдэл юм. "Хангалттай сул" гэсэн нэр томьёо нь В-ийн хэмжээ эсвэл чиглэлийн хувьд мэдэгдэхүйц өөрчлөгдөх зай нь бөөмийн эргэлтийн радиус a-тай харьцуулахад их байна гэсэн үг юм. Энэ тохиолдолд тэг ойролцоолсон үед бөөмс нь соронзон орны шугамын эргэн тойронд спираль хэлбэрээр эргэлддэг гэж үзэж болно.

соронзон орны орон нутгийн хэмжээ. Дараагийн ойролцоолсон байдлаар тойрог замд удаан өөрчлөлт гарч ирдэг бөгөөд энэ нь тэдний тэргүүлэх төвийн (эргэлтийн төв) зөрөх хэлбэрээр илэрхийлэгдэж болно.

Бидний авч үзэх талбайн орон зайн өөрчлөлтийн эхний төрөл бол B-д перпендикуляр чиглэлийн өөрчлөлт юм. Тухайн чиглэлд талбайн хэмжигдэхүүн градиент байг. нэгж вектор, В-д перпендикуляр тул . Дараа нь эхний ойролцоолсон байдлаар эргэлтийн давтамжийг хэлбэрээр бичиж болно

Энд чиглэлийн координат байгаа бөгөөд тэлэлт нь координатын гарал үүслийн ойролцоо хийгддэг бөгөөд B нь чиглэлээ өөрчлөхгүй тул В дагуух хөдөлгөөн жигд хэвээр байна. Тиймээс бид зөвхөн өөрчлөлтийг авч үзэх болно хажуугийн хөдөлгөөн. Үүнийг жигд талбар дахь хөндлөн хурд, а нь жижиг залруулга гэсэн хэлбэрээр бичээд бид хөдөлгөөний тэгшитгэлд (12.102) орлуулна.

(12.103)

Дараа нь зөвхөн нэгдүгээр эрэмбийн нөхцлүүдийг хадгалснаар бид ойролцоо тэгшитгэлийг олж авна

(12.95) ба (12.96) харьцаанаас харахад жигд талбарт хөндлөн хурд ба координат нь харилцан хамааралтай байдаг.

(12.105)

Энд X нь хөндөгдөөгүй хэсгийн эргэлтийн төвийн координат юм дугуй хөдөлгөөн(Энд (12.104) -д бид дамжуулан илэрхийлбэл дараа нь авна

Энэ илэрхийлэл нь хэлбэлзэгч гишүүнээс гадна тэгээс өөр дундаж утгатай тэнцүү болохыг харуулж байна

Тодорхойлохын тулд дундаж хэмжээДекартын бүрдэл хэсгүүд нь далайц a ба фазын шилжилт 90°-аар синусоид байдлаар өөрчлөгддөгийг тооцоход хангалттай. Тиймээс дундаж утгад зөвхөн зэрэгцээ бүрэлдэхүүн нөлөөлнө, тиймээс

(12.108)

Тиймээс "градиент" шилжилтийн хурдыг өгөгдсөн

(12.109)

эсвэл вектор хэлбэрээр

Илэрхийлэл (12.110) нь хангалттай жижиг талбайн градиентуудын хувьд шилжилтийн хурд нь бага байх үед байгааг харуулж байна. тойрог замын хурд.

Зураг. 12.6. Соронзон орны хөндлөн градиентаас болж цэнэглэгдсэн бөөмсийн шилжилт хөдөлгөөн.

Энэ тохиолдолд бөөмс нь тэргүүлэгч төвийг тойрон хурдан эргэлддэг бөгөөд энэ нь B ба grad B-д перпендикуляр чиглэлд аажмаар хөдөлдөг. Drift чиглэл. эерэг бөөмс(12.110) илэрхийллээр тодорхойлогдоно. Сөрөг цэнэгтэй бөөмийн хувьд шилжилт хөдөлгөөний хурд байдаг эсрэг тэмдэг; Энэ тэмдгийн өөрчлөлт нь градиентийн шилжилтийн тодорхойлолттой холбоотой юм Талбайн хүч нь дунджаас их ба дунджаас бага бүс нутагт бөөмс хөдөлж байх үед траекторийн муруйлтын радиусын өөрчлөлтийг харгалзан чанарын хувьд тайлбарлаж болно. Зураг дээр. Зураг 12.6-д өөр өөр цэнэгийн шинж тэмдэг бүхий бөөмсийн зан төлөвийг чанарын хувьд харуулав.

Бөөмийн тэргүүлэх төвийн шилжилт хөдөлгөөнд хүргэдэг өөр нэг төрлийн талбайн өөрчлөлт бол талбайн шугамын муруйлт юм. Зурагт үзүүлсэн зүйлийг авч үзье. 12.7 -аас хамааралгүй хоёр хэмжээст орон. Зураг дээр. 12.7, a нь тэнхлэгтэй параллель жигд соронзон орныг харуулав. тогтмол хурдцахилгаан шугамын дагуу. Бид энэ хөдөлгөөнийг 1-р зурагт үзүүлсэн муруй талбайн шугамтай талбар дахь бөөмийн хөдөлгөөний тэг ойролцоолсон гэж үзэх болно. 12.7b, энд R хүчний шугамын муруйлтын орон нутгийн радиус нь a-тай харьцуулахад том байна.

Зураг. 12.7. Талбайн шугамын муруйлтаас болж цэнэглэгдсэн бөөмсийн шилжилт. a - тогтмол жигд соронзон орон дээр бөөмс нь хүчний шугамын дагуу спираль хэлбэрээр хөдөлдөг; b - соронзон орны шугамын муруйлт нь шилжилтийг үүсгэдэг; хавтгайд перпендикуляр

Ойролцооны эхний засварыг дараах байдлаар олж болно. Бөөм нь талбайн шугамын эргэн тойронд спираль хэлбэрээр хөдлөх хандлагатай байдаг ба талбайн шугам нь муруй байдаг тул тэргүүлэх төвийн хөдөлгөөний хувьд энэ нь гадаад төрхтэй тэнцэнэ. төвөөс зугтах хурдатгалЭнэ хурдатгал нь үр дүнтэй цахилгаан талбайн нөлөөн дор явагддаг гэж бид үзэж болно

(12.111)

соронзон орон дээр нэмсэн мэт. Гэхдээ (12.98) дагуу ийм үр дүнтэй цахилгаан орон ба соронзон орны хослол нь төвөөс зугтах хөдөлгөөнд хүргэдэг.

(121,2)

Тэмдэглэгээг ашиглан бид төвөөс зугтах хөдөлгөөний хурдны илэрхийлэлийг хэлбэрээр бичнэ

Хөрөлтийн чиглэл тодорхойлогддог вектор бүтээгдэхүүн, үүнд R нь муруйлтын төвөөс бөөмийн байршил руу чиглэсэн радиус вектор юм. (12.113) нэвтрэх тэмдэг нь тохирч байна эерэг цэнэгтоосонцор ба тэмдгээс хамаарахгүй сөрөг бөөмутга нь сөрөг болж, шилжилтийн чиглэл өөрчлөгдөнө.

Хөдөлгөөний тэгшитгэлийг шууд шийдэх замаар (12.113) илүү нарийвчлалтай, гэхдээ бага дэгжин харьцааг гаргаж болно. Хэрэв та орвол цилиндр координатуудмуруйлтын төв дэх координатын гарал үүсэлтэй (12.7-р зургийг үз, б), тэгвэл соронзон орон нь зөвхөн -компоненттэй байх болно вектор тэгшитгэлХөдөлгөөнийг дараах гурван скаляр тэгшитгэл болгон бууруулна.

(12-114)

Хэрэв тэг дөхөж очиход траектор нь муруйлтын радиустай харьцуулахад бага радиустай спираль байвал хамгийн бага дарааллаар эхний тэгшитгэлээс (12.114) бид дараах ойролцоо илэрхийллийг олж авна: Гауссын плазмын хэсгүүд температуртай байна. см/сек-ийн шилжилтийн хурд. Энэ нь хэдхэн секундын дотор тэд шилжилтийн улмаас тасалгааны хананд хүрнэ гэсэн үг юм. Илүү халуун плазмын хувьд шилжилтийн хурд нь үүнээс ч их байдаг. Торойд геометрийн шилжилтийг нөхөх нэг арга бол торусыг найм хэлбэртэй болгох явдал юм. Учир нь бөөмс ихэвчлэн ийм дотор олон эргэлт хийдэг хаалттай систем, дараа нь муруйлт болон градиент хоёулаа байдаг бүс нутгуудыг дайран өнгөрдөг янз бүрийн шинж тэмдэг, мөн ээлжлэн дотогшоо шилжинэ янз бүрийн чиглэлүүд. Тиймээс, хамгийн багадаа эхний ээлжинд, үр дүнд нь дундаж дрейф гарч ирдэг тэгтэй тэнцүү. Соронзон талбайн орон зайн өөрчлөлтөөс үүдэлтэй шилжилт хөдөлгөөнийг арилгах энэ аргыг ашигладаг термоядролын байгууламжуудодны төрөл. Ийм суурилуулалтанд плазмын хориг нь хавчих эффектийг ашигладаг суурилуулалтаас ялгаатай (10-р бүлэг, § 5-7-г үзнэ үү) хүчтэй гадаад урт соронзон орныг ашиглан хийгддэг.