현재 시트

현재의 시트는 한 부피의 공간을 통해 전파되는 것이 아니라 표면에 국한된 전류를 말한다.전류 시트는 전기 전도성 유체의 거동에 관한 연구인 자기유체역학(MHD)의 특징: 그러한 유체의 부피의 일부를 통해 전류가 흐르면 자력은 유체에서 전류를 방출하여 부피를 통과하는 얇은 층으로 압축하는 경향이 있다.

태양계에서 가장 크게 발생하는 전류 시트는 두께가 약 1만 km인 이른바 태양권 전류 시트로 태양으로부터 뻗어 명왕성의 궤도를 벗어난다.

태양 코로나와 같은 천체물리학적 플라스마에서 현재 시트는 이론적으로 가로 세로 비율(두께로 나눈 빵)이 10만:1에 이를 수 있다.^[3]이와는 대조적으로, 대부분의 책의 페이지들은 가로 세로 비율이 2000:1에 가깝다.현재 시트는 크기에 비해 너무 얇기 때문에 두께가 0인 것처럼 취급되는 경우가 많다. 이는 이상적인 MHD에 대한 가정을 단순화한 결과다.실제로 어떤 현재 시트도 무한히 얇을 수 없다. 왜냐하면 그것은 동작이 전류를 일으키는 충전 캐리어의 무한히 빠른 움직임을 요구하기 때문이다.

플라스마의 현재 시트는 자기장의 에너지 밀도를 증가시킴으로써 에너지를 저장한다.많은 플라즈마 불안정성은 붕괴되기 쉬운 강한 전류 시트 근처에서 발생하며, 자석 재접합을 유발하고 저장된 에너지를 빠르게 방출한다.^[4]이 과정은 태양 플레어의^[5] 원인이며 뜨거운 플라즈마에서 강한 전류를 필요로 하는 자기억제융합을 어렵게 하는 한 가지 원인이다.

무한전류시트의 자기장

무한 전류 시트는 모두 동일한 전류를 전달하는 무한 수의 병렬 와이어로 모델링할 수 있다.각 와이어가 전류 I을 운반하고 단위 길이당 N개의 와이어가 있다고 가정할 때, 자기장은 Ampere의 법칙을 사용하여 유도될 수 있다.

${\displaystyle \point _{R}\mathbf {B} \cdot \mathbf {dl} =\mu _{0}I_{enc}}$

${\displaystyle \point _{R}Bdl\cos {\theta}=\mu _{0}I_{enc}}$

R은 현재 시트를 둘러싸고 있는 직사각형 루프로, 평면에 수직이고 와이어에 수직이다.In the two sides perpendicular to the sheet, ${\displaystyle \mathbf {B} \cdot \mathbf {ds} =0}$ since ${\displaystyle \cos(90)=0}$. In the other two sides, ${\displaystyle \cos(0)=1}$, so if S is one parallel side of the rectangular loop of dimensions L x W, the integral simplifies to:

${\displaystyle 2\int _{S}Bds=\mu _{0}I_{enc}}$

B는 선택된 경로로 인해 일정하므로 적분에서 끌어낼 수 있다.

${\displaystyle 2B\int _{S}ds=\mu _{0}I_{enc}}$

적분은 다음과 같이 평가된다.

${\displaystyle 2BL=\mu _{0}I_{enc}}$

B에 대한 해결, I_enc(경로 R에 둘러싸인 총 전류)에 I*N*L로 연결 및 단순화:

${\displaystyle B={\frac {\mu _{0}I_{enc}}{2L}}$

${\displaystyle B={\frac {\mu _{0}INL}{2L}}$

${\displaystyle B={\frac {\mu _{0}IN}{2}}}$

특히 무한전류 시트의 자기장 강도는 그것으로부터의 거리에 따라 달라지지 않는다.

B의 방향은 오른손 법칙을 통해 찾을 수 있다.

해리스 현재 시트

잘 알려진 1차원 전류 시트 평형은 해리스 전류 시트로서 맥스웰-블라소프 시스템의 고정식 솔루션이다.^[6]자기장 프로파일은 다음에 의해 주어진다.

${\displaystyle \mathbf {B} =B_{0}\tanh(x/L)\mathbf {e} _{z}}$

참고 항목

• 플라스마(물리학) 물품 목록

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