
и соответствующий критерий аналогии, известный как число Льюиса (Le)
 .
.
При изучении процесса диффузии или теплопроводности с помощью электрических аналогов необходимо от детерминированной среды перейти к дискретной через набор элементов электрической схемы, подобранных специальным образом для конкретно решаемой задачи.
13.2. Аналогии между потенциальными полями и полями линий тока
Для стационарных процессов уравнения переноса трансформируются в очевидные дифференциальные выражения
 ,
,  ,
,  .
.
То
есть поле температуры, электрическое поле и поле концентрации диффундирующего
вещества подчиняются одному и тому же дифференциальному уравнению, известному
как уравнение Лапласа, описывающее так же потенциал и электрическое поле при
отсутствии объемных зарядов ( ).
).
13.3. Траектории заряженных частиц в магнитных полях
         Траектории
заряженных частиц, помещенных в постоянное магнитное поле, можно представить с
помощью аналогии с равновесной формой натянутой проволочки, по которой течет
ток, помещенной в это поле. Запишем уравнение движения частицы, обладающей
импульсом  
 
 ,
,
где
 – заряд;
 – заряд;  –
скорость носителей заряда;
 –
скорость носителей заряда;  – магнитная
индукция.
 – магнитная
индукция.
         Представим
траекторию частицы как функцию длины дуги  ,
тогда с учетом равенств
,
тогда с учетом равенств 
 ;
;  ;
;  ;
;

получим уравнение траектории частицы
 .
.
На
элемент длины  проводника, по которому
течет ток
 проводника, по которому
течет ток  , действует сила, равная
, действует сила, равная 
 .
.
При
наличии равновесия эта сила должна быть равна силе  натяжения
нити. Причем равновесие соблюдается для любого элемента проволоки. Результирующая
сила зависит от кривизны элемента и задается соотношением
 натяжения
нити. Причем равновесие соблюдается для любого элемента проволоки. Результирующая
сила зависит от кривизны элемента и задается соотношением
 .
.
Условие
равновесия  позволит нам получить уравнение дуги
изгиба проволоки
 позволит нам получить уравнение дуги
изгиба проволоки
 .
.
Таким образом, траектория заряженной частицы и форма проволоки описываются одной и той же кривой, если выбраны одинаковые начальные условия
 .
.
ЛЕКЦИЯ 14
Подобие плазменных процессов
14.1. Подобие в газовом разряде
         Плазменные
явления относятся к достаточно сложным физическим явлениям для их опытного
изучения. Поэтому роль подобия процессов в них при познании характерных
особенностей явления достаточно велика. Уже на ранних стадиях изучения
образования и поведения плазмы Таунлид сравнил геометрически подобные газовые
разряды, что позволило установить его общие закономерности. Геометрическое
подобие разряда в газах предполагает, что средние длины свободного пробега
носителей зарядов и нейтральных частиц описываются одним и тем же коэффициентом
подобия  . Известно, что величина
. Известно, что величина  обратно пропорциональна концентрации
 обратно пропорциональна концентрации
 (плотности газа
 (плотности газа  ), то должно выполняться соотношение
), то должно выполняться соотношение
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.