? На чем основан магнитогидродинамический метод описания плазмы?

? Расскажите о физических процессах, проходящих в самостягивающемся

шнуре.

? Напишите формулу для магнитного давления.

? Чем уравновешивается магнитное сжатие

плазменного шнура?

? Почему плазменный шнур недолговечен?

§ 8. ГАЗОВАЯ (ИДЕАЛЬНАЯ) ПЛАЗМА

Как было показано в § 5, коллективность плазменных процессов проявляется при выполнении условия ND >> 1, т.е. когда в дебаевской сфере достаточно много электронов, поскольку только электроны, взаимодействуя, образуют общее поле, управляющее их движением. Этому условию можно придать и другой смысл. Внутренняя энергия плазмы состоит из энергии кулоновского взаимодействия и кинетической энергии электронов и ионов.

Среднее расстояние между частицами , энергия кулоновского взаимодействия равна . При ND >> 1 эта энергия существенно меньше энергии теплового движения, приходящейся на отдельную частицу

.

Плазма называется идеальной, или газовой, если потенциальная энергия кулоновского взаимодействия двух частиц плазмы, находящихся на среднем расстоянии друг от друга, мала по сравнению с их средней кинетической энергией теплового движения, т.е. Wp << Еk. Это условие выполняется, если в плазме достаточно велико дебаевское число ND - число частиц одного знака заряда, находящихся внутри сферы радиусом

: ND >> 1. Отличие идеальной плазмы от идеального газа связано только с той важной ролью, которую могут играть в ней коллективные взаимодействия. Термодинамические свойства идеальной плазмы хорошо описываются уравнением состояния идеального газа.

Если условие ND >> 1 не выполнено, что соответствует переходу к большим концентрациям частиц и меньшей температуре, то плазма называется неидеальной.

Плазма большинства космических объектов идеальна (в ионосфере, магнитосфере, солнечном ветре и т.д.), неидеальным является только электронный газ в очень плотном веществе звезд-белых карликов.

? Какую плазму называют идеальной?

? При каком условии существует идеальная плазма?

? В чем заключается отличие идеальной плазмы от идеального газа?

? Приведите примеры идеальной и неидеальной плазмы.

Задачи для самостоятельного решения

8.1. Проверьте с помощью вычислений, является ли идеальной плазма

ионосферы Земли, солнечного ветра, искры и фотосферы Солнца.

8.2. Идеальна ли плазма солнечного ядра? Проведите расчет.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица /. Параметры плазмы