۲- گداخت گرما-هستهای کنترل شده: در این فرایند لازم است تا پلاسمای داغ بوسیله سطح مواد و توسط میدان مغناطیسی محصور گردد.
۳- وسایل تولید قدرت هیدرودینامیک مغناطیسی: در این وسایل گازهای یونیزه شده از میان یک میدان مغناطیسی عبور داده میشوند و انرژی الکتریکی مفیدی تولید می شود که چشماندازی در بهبود بخشیدن راندمان نیروگاهها عرضه کرده است.
۲-۲ معادلات الکترودینامیک درمبحث هیدرودینامیک مغناطیسی:
در تحلیل الکترودینامیک معمولا محیط موردنظر رسانا و غیر قابل تراکم در نظر گرفته می شود و تمام خواص آن نظیر ضریب هدایت الکتریکی یکنواخت فرض می شود. با این فرضیات در ادامه نیروی لورنتز و قوانین اهم٬ آمپر و فارادی بیان می شود.
۲-۲-۱ میدان الکتریکی و نیروی لورنتز:
اگر ذرهی باردار q با سرعت در حضور میدانهای الکتریکی و مغناطیسی در حال حرکت باشد به طور کلی می تواند تحت تاثیر نیروی F که مجموع سه نیروی الکترومغنایسی میباشد قرار گیرد:
(۲-۱)
جمله اول در معادله (۲-۱) یعنی نیروی کلمب یا الکتروستاتیک میباشد که ناشی از جذب یا دفع بارهای الکتریکی میباشد و در اینجا میدان الکتروستاتیک است. جمله دوم یعنی نیرویی است که بر بار الکتریکی در حضور یک میدان مغناطیسی متغیر با زمان اعمال می شود و میدان الکتریکی است که به واسطه تغییر میدان مغناطیسی در محیط القا می شود . جمله سوم یعنی نیروی لورنتز میباشد که به واسطه حرکت بارهای الکتریکی در یک میدان مغناطیسی به وجود می آید.
قانون کلمب بیان می کند که میدانهای الکتروستاتیک غیر چرخشی میباشند:
(۲-۲)
همچنین دیورژانس این میدان با بهره گرفتن از قانون گاوس برابر است با:
(۲-۳)
که در آن چگالی بار الکتریکی و ثابت گذردهی الکتریکی خلا میباشد.
در میدان الکتریکی القایی دیورژانس آن صفر بوده و کرل آن از قانون فارادی به دست می آید:
(۲-۴)
(۲-۵)
میدان الکتریکی کل برابر است با:
(۲-۶)
در نتیجه خواهیم داشت:
(۲-۷)
(۲-۸)
(۲-۹)
۲-۲-۲ قانون اهم و نیروی لورنتز حجمی:
طبق قانون اهم چگالی جریان الکتریکی متناسب است با میدان الکتریکی:
(۲-۱۰)
که در آن رسانندگی الکتریکی ماده رسانا میباشد.
حال اگر این رسانا با سرعت محلی نسبت به یک چارچوب مرجع در حال حرکت باشد چگالی جریان برابر خواهد بود با:
(۲-۱۱)
با جایگذاری این چگالی در رابطه (۲-۱) خواهیم داشت:
(۲-۱۲)
که معمولا به دلیل کوچک بودن در برابر از آن صرفنظر می شود.
۲-۲-۳ قانون آمپر:
طبق قانون آمپر داریم:
(۲-۱۳)
معادله معروف دیگر آمپر- ماکسول است که اطلاعاتی درباره میدان مغناطیسی تولید شده توسط یک توزیع جریان را در اختیار ما می گذارد. طبق این قانون:
(۲-۱۴)
عبارت جمله اصلاحشده قانون آمپر توسط ماکسول است و به آن جریان جابجایی گویند.
اما جمله در مقایسه با بسیار ناچیز است:
(۲-۱۵)
بنابراین قانون آمپر را میتوان به همان شکل اولیه (۲-۱۳) نوشت یعنی:
( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
(۲-۱۳)
۲-۲-۴ قانون فارادی :
شکل دیفرانسیلی قانون فارادی بیان می کند:
(۲-۱۶)
طبق این قانون تغییرات میدان مغناطیسی با زمان سبب به وجود آمدن نیروی محرکه emf در مدار می شود. منفی وارد شده در معادله به دلیل قانون لنز میباشد. میتوان شکل انتگرالی این قانون را به صورت زیر نوشت:
(۲-۱۷)