Магнитное поле дуги . Пинч-эффект

Всякое перемещение заряженных частиц вызывает появление магнитных полей, которые воздействуют на частицу силой Лоренца, определяемый векторным произведением

,

где q – заряд частицы с учетом знака;

с – скорость света;

– вектор напряженности магнитного поля;

– вектор скорости частица.

Направление силы Лоренца определяется по правилу Ампера (левой руки)

Рассмотрим схему электромагнитных полей в плазме столба дуги. Силовые линии напряженности магнитного поля концентрически охватывают столб дуги. Вектор в данной точке касается к силовой линии, а его направление определяется по правилу буравчика (правой резьбы).

Из рисунка следует, что независимо от рода частицы сила Лоренца всегда направлена к центру столба, вызывая его сжатие – пинч-эффект.

Электромагнитное давление пропорционально квадрату тока дуги

р_м ~ I².

Действие пинч-эффекта уравновешивается термическим давлением плазмы, пропорциональным абсолютной температуре.