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电浆电流

电浆电流

电浆是巨观上呈电中性的完全电离气体。组成电浆的电子和离子都可以自由运动。所以,电浆是导电性很好的良导体。

当电子温度为1.4千电子福特时,电浆的电导率与铜相等。在没有外力作用情况下,电子和离子作完全随机的热运动,不会产生电流。但是,如果加上外力,比如电场,则电子和离子的运动就不是完全随机的,而会有定向运动,从而产生电流,称为电浆电流。在电浆中产生电场的方法一是直接加电压,可以在电浆中放入两个电极并加上电压。另一是通过电磁感应产生感应电场。在有电场的情况下,与电浆电流密切相关的物理量是电浆的电阻率,它一般由斯必泽(Spitzer)公式给出,,其中,me, Tee分别为电子质量,温度和电荷,和分别为库伦对数和真空介电常数。另一方面,向电浆中注入高能中性粒子束,再通过电荷交换产生高能离子流也能产生电浆电流。第三,向电浆中注入射频波,比如电子迴旋波或低混杂波,使电子的速度分布函式发生畸变,偏离麦克斯韦对称分布,也能在电浆中产生电流,称为射频波驱动的电流。第四,在磁约束环形均匀电浆中,由磁场的不均匀性产生的捕获粒子作香蕉轨道运动时,会发生沿磁场的漂移运动,从而产生沿磁场的电流。这种电流不是由外部因素驱动,而是由电浆自身产生,故称为自举电流。电浆电流可以加热电浆,称为欧姆加热。电浆电流产生的磁场,在磁约束核聚变中对电浆有重要的约束作用。同时,电浆电流的梯度又能引起磁流体(撕裂)不稳定性。

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