磁流体力学

磁流体力学
流体力学是结合经典流体力学和电动力学的方法研究导电流体和磁场相互作用的学科,包括磁流体静力学和磁流体动力学两个分支。其基本思想是在运动的导电流体中,磁场能够感应出电流。磁流体力学将等离子体作为连续介质处理,要求其特征尺度远远大于粒子的平均自由程、特征时间远远大于粒子的平均碰撞时间,不需考虑单个粒子的运动。由于磁流体力学只关心流体元的平均效果,因此是一种近似描述的方法,能够解释等离子体中的大多数现象,广泛应用于等离子体物理学的研究。更精确的描述方法是考虑粒子速度分布函数的动理学理论。磁流体力学的基本方程是流体力学中的纳维-斯托克斯方程和电动力学中的麦克斯韦方程组。磁流体力学是由瑞典物理学家汉尼斯·阿尔文创立的,阿尔文因此获得1970年的诺贝尔物理学奖

简介

流体静力学研究导电流体在磁场力作用下静平衡的问题;磁流体动力学研究导电流体与磁场相互作用的动力学或运动规律。但磁流体力学通常即指磁流体动力学,而磁流体静力学被看作磁流体动力学的特殊情形。
磁流体力学
导电流体有等离子体和液态金属等。等离子体是电中性电离气体,含有足够多的自由带电粒子,所以它的动力学行为受电磁力支配。宇宙中的物质几乎全都是等离子体,但对地球来说,除大气上层的电离层和辐射带是等离子体外,地球表面附近(除闪电和极光外)一般不存在自然等离子体;但可通过气体放电、燃烧、电磁激波管、相对论电子束和激光等方法产生人工等离子体(见等离子体发生器)。