Ciśnienie magnetyczne
W elektromagnetyzmu , ciśnienie magnetyczne oznacza ilość związanej z pola magnetycznego , w pewnych sytuacjach, podobna do siły od ciśnienia , stąd jego nazwa.
Kontekst
Ciśnienie magnetyczne pojawia się w magnetohydrodynamice , gdy napiszemy odpowiednią wersję równania Eulera , czyli odpowiednik podstawowej zasady dynamiki zastosowanej do elementu płynu poddanego działaniu pola magnetycznego. Zapis prawego członu, opisujący różne siły wywierane na rozpatrywany element płynu, obejmuje siłę Lorentza , obejmującą prąd elektryczny przepływający w płynie. Korzystając z równania Maxwella-Ampera , można następnie powiązać prąd z polem magnetycznym. Całość daje początek dwóm członom, jednemu odpowiadającemu gradientowi, a drugiemu zwanemu napięciem magnetycznym . Składnik gradientu równania Eulera odpowiadający siłom ciśnienia, jego argument, który tu znajdujemy, jest naturalnie nazywany ciśnieniem magnetycznym, ponieważ zależy tylko od pola magnetycznego.
Formuła
Ciśnienie magnetyczne P B jest określone wzorem
,
gdzie B oznacza natężenie pola magnetycznego wyrażone w teslach, a μ 0 oznacza przepuszczalność próżni .
F reprezentuje siłę magnetyczną, a S przekrój
Niektóre sytuacje
Ciśnienie magnetyczne może generować znaczne naprężenia mechaniczne w kablu elektrycznym, do tego stopnia, że będzie w stanie go złamać.
Interweniuje również w problem propagacji fal w częściowo zjonizowanym ośrodku i określa prędkość, z jaką propagują się w nim określone typy fal, fale Alfvéna , a odpowiadająca im prędkość nazywana jest prędkością Alfvéna .
W ogólnej teorii względności ciśnienie magnetyczne również odpowiada formie gęstości energii , a zatem prawdopodobnie będzie miało wpływ grawitacyjny , jak każda inna forma energii.