Чудо  - Рациональность - Наука - Духовность

Клуб Исследователь - главная страница

ЖИЗНЕННЫЙ ПУТЬ - это путь исследователя, постигающего тайны мироздания

Чем больше знаешь, тем больше убеждаешься что ни чего не знаешь...

Главная

Библиотека

О клубе
ГАИ "Алтай-Космопоиск"
Путеводитель по Алтаю
Маршруты (походы)
   Туризм

X-files

Наука и технологии

Техника и приборы

Косморитмодинамика

Новости

Фотоальбомы

Видеоальбомы

Карты (треки)

Прогноз погоды

Контакты

Форум

Ссылки, баннеры

 

Наш сайт доступен

на

52 языках

 

 
Если вам понравился сайт, то поделитесь со своими друзьями этой информацией в социальных сетях, просто нажав на кнопку вашей сети.
 
 
 
 
 
  Locations of visitors to this page
LightRay Рейтинг Сайтов YandeG Яндекс цитирования Яндекс.Метрика

 

Besucherzahler

dating websites

счетчик посещений

russian brides

contador de visitas

счетчик посещений

 

 

Здесь

может быть ваша реклама.

 

Наука и технологии

Виртуальный фонд естественнонаучных и научно-технических эффектов "Эффективная физика"
А  Б  В  Г  Д  Е  Ж  З  И  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ы  Э  Ю  Я   По связи разделов
Пинч - эффект
Сжатие сильноточного газового разряда в результате взаимодействия тока разряда с собственным или внешним магнитным полем

Анимация

Описание

Пинч-эффект - сжатие плазмы под действием протекающего по ней тока. Пинч-эффект проявляется при достаточно больших силах тока. В простейшей форме это явление наблюдается при исследовании электрических разрядов с большой силой тока в прямых разрядных трубках. Ток, текущий по такому газообразному проводнику (ионизированному газу) окружает себя кольцевыми силовыми линиями магнитного поля. Взаимодействие тока с его собственным магнитным полем создает силу, сжимающую разрядный столб. В результате такого сжатия разряд сжимается в узкий шнур (рис. 1).

 

Сужение плазмы в плазменный шнур

 

 

Рис. 1

 

В стационарных условиях должно существовать равновесие между газокинетическим давлением, стремящимся расширить плазменный шнур, и электродинамическими силами, которые сжимают его. Условие равновесия в общем случае имеет вид:

 

,

 

где - плотность тока;

- напряженность магнитного поля на расстоянии r от оси плазменного шнура;

- давление;

- скорость света.

 

Соотношение, связывающее силу тока со средним давлением в плазменном шнуре:

 

I2A= 200pR2p,

 

где IA сила тока;

- среднее давление по сечению плазменного шнура;

- радиус плазменного шнура.

 

Пинч-эффект появляется в токовом канале, например в цилиндре, заполненном проводящей средой. Электрическое поле приложено к противоположным концам цилиндра и действует по его оси. Силовые линии магнитного поля имеют вид концентрических окружностей, плоскости которых перпендикулярны к оси цилиндра. Сила направлена к оси цилиндра и стремится сжать проводящую среду.

Пинч-эффект имеет место в твердотельной плазме (при равной концентрации носителей заряда противоположных знаков) и в низкотемпературной плазме.

Временные характеристики

Время инициации (log to от -9 до -6);

Время существования (log tc от -6 до 5);

Время деградации (log td от -9 до -6);

Время оптимального проявления (log tk от 0 до 3).

Диаграмма:

Технические реализации эффекта

Пинч - эффект в прямой разрядной трубке

В разрядной трубке поджигается дуговой разряд. По мере увеличения силы тока визуально наблюдается утоньшение (контракция) разрядного шнура. Это видно на рис. 2.

 

Пинч-эффект в прямой разрядной трубке

 

 

Рис. 2

 

Обозначения:

1 - разрядная трубка;

2 - электрод;

3 - плазменный шнур;

Е - источник тока.

 

 

Применение эффекта

Плазмотроны, создающие струи плотной низкотемпературной плазмы, широко применяются в различных областях техники: в частности, с их помощью режут и сваривают металлы, наносят покрытия.

Одним из примеров применения эффекта в низкотемпературной плазме является ртутный выпрямитель, а также генераторы низкотемпературной плазмы.

Если электрическую дугу (рис. 3) пропускать через охлаждаемое сопло и одновременно обдувать газом, то дуга сжимается, причем на границе электрического разряда наблюдается интенсивный теплообмен и деионизация.

 

Дуговой плазмотрон

 

 

Рис. 3

 

Обозначения:

- катод;

2 - сопло;

3 - обрабатываемое изделие;

4 - дуга.

 

Происходит сжатие столба дуги, и усиливается сжимающее действие собственного магнитного поля дуги. В результате увеличивается напряженность электрического поля разряда, электрическая мощность, выделяющаяся в единице объема столба дуги. Температура по оси дуги повышается и может достигать величин, характерных для низкотемпературной плазмы, т.е. 20ё50 тыс. К.

Литература

 1. Ультразвук / Под ред. И.П. Голяминой.- М.: Советская Энциклопедия, 1979.

 2. Бреховских Л.М., Гончаров В.В. Введение в механику сплошных сред.- М.: Наука, 1982.

Ключевые слова

  • плазма
  • ток
  • магнитное поле
  • поток
  • давление
  • сжатие
  • разряд
  • шнурование
  • магнитное давление

Разделы естественных наук:

Магнитное поле
Плазмодинамика
Электрические токи в вакууме, газах и плазме

Формализованное описание Показать