Токові шари - Фізична енциклопедія
струмові шари -шари в добре провідній плазмі, що розділяють магн. поля разл. спрямованості. Стрибок магн. поля веде до виникнення тонкого шару електрич. струму. В результаті того, що відбувається в шарі переєднання магн. силових ліній змінюється топологія магн. поля, що супроводжується переходом його енергії в тепло, випромінювання, енергію магнітогідродинаміч. течій та прискорених частинок.
Окремим випадком тобто. є нейтральний струмовий шар, що розділяє протилежно спрямовані магн. поля. Проте задля утворення нейтрального T. с. необхідна дуже висока симетрія джерел поля, у реальних умовах космич. та лаб. плазми формуються т.з. не-нейтральні - містять ненульові поперечну B і поздовжню компоненти B магн. поля Т.е. (рис.; B і B - відповідно у-і z-компоненти поля). Др. словами, для освіти T. с. достатньо лише однієї пари компонентів поля, що переєднуються, B 0 . Строго кажучи, будь-який T. с. кінцевої ширини не-нейтра-лен, проте фізика процесу переєднання змінюється лише досить великих значень У і B .
Не-нейтральний струмовий шар (симетрична половина не показана). V d - швидкість втікання плазми в струмовий шар.
Плазма випливає із шару з альвенівською швидкістю V 0 через ефф. переріз, пропорційний xb, де x, = В / В 0 b - напівширина T. с. Тому наявність поперечної компоненти B (a/b)B 0 істотно збільшує охолодження шару тепловими потоками і потоками плазми вздовж силових ліній (а - напівтовщина тобто). Швидкість виділення енергії у такому шарі набагато більше, ніж у нейтральному. Поперечна компонента стабілізує тирінг-нестійкість, тобто, збільшує величину магн. енергії, яка може бути накопичена в шарі.
Переєднанняпрактично завжди відбувається в присутності поздовжнього поля B, що збігається у напрямку з електрич. полем E0. Стиснення плазми всередині шару супроводжується посиленням. Це, з одного боку, перешкоджає збільшенню щільності плазми, а з іншого - призводить до появи електрич. тожа, що циркулює в поперечному перерізі шару. У разі кінцевої провідності цей струм диссипує, приводячи до доповнить. джо-улеве нагрівання плазми. Крім того, поздовжня компонента утримує T. с. швидкий заряд. частинки, сприяючи їх прискоренню електрич. полем.
Властивості T. с. з ненульовими В і В дозволяють витлумачити магнітосферні суббурі, спалахи на Сонці та ін. зірках як процес швидкого магн. пере з'єднання. Переєднання в не-нейтральних T. с. експериментально проявляється, зокрема, у пастках типу токамак.
Кадомцев Би. Би., Перезамикання магнітних силових ліній, "УФН", 1987, т. 151, с. 3; Проблеми фізики сонячних спалахів. M., 1988; Сомов В. V. (ed.), Fundamentals of cosmic electrodynamics, Dordrecht-[a. o. ], 1994; див. також літ. за ст. Нейтральний струмовий шар. Ю. Е. Литвиненко.