Фундаментальные свойства тороидальных токовых структур - доклад

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ Характеристики ТОРОИДАЛЬНЫХ ТОКОВЫХ СТРУКТУР. Показано существование наружного магнитного поля и структура внутреннего магнитного поля в тороидальных структурах с полоидальным током.

Произведены численные расчеты магнитного поля (МП) тороидальных структур с полоидальным током (Рис.1). Стрелками, обозначенными i, показаны векторы частей тока. Рассматривались торы с отношением R / r » 1 и R / r » 2. Результаты расчетов Фундаментальные свойства тороидальных токовых структур - доклад выведены в виде графиков Кантора. Полосы на графиках демонстрируют сечение поверхностей уровня равной напряженности МП.

Направление вектора напряженности МП – перпендикулярно к плоскости изображения, потому что силовые полосы МП имеют только азимутальную (либо тангенциальную либо касательную к окружности, которая лежит в плоскости XY и с центром на оси Фундаментальные свойства тороидальных токовых структур - доклад Z) составляющую.

Сначала рассчитывалось МП снутри тора.

Тор с отношением R / r » 1 (Рис.1).

Рис.1

Рис.2

Тор с отношением R / r » 2 (Рис.3).

Рис. 3

Рис. 4

На графиках (Рис.2, Рис.4) видно, что структура МП снутри тора не соответствует структуре МП нескончаемого прямого проводника с током, как числилось до сего времени в традиционной теории электромагнетизма Фундаментальные свойства тороидальных токовых структур - доклад. Эта структура МП соответствует полю, создаваемому отдельным элементом тока, размещенным в центре тора на его главной оси и направленным повдоль этой оси. График этого МП показан на Рис. 5.

Рис. 5

Потом было рассчитано МП вне тора в плоскости XZ в ее части Y`(см. Рис.3).

Рис. 6

Напряженность МП в плоскости Y Фундаментальные свойства тороидальных токовых структур - доклад' (y = 0) в виде графика Кантора.

Рис. 7

Напряженность МП повдоль прямой L - L; [ у = 0, x = const, B = f(z) ].

На графике (Рис.6) видно, что наружное МП тора существует. График на Рис.7 выявляет особенность этого МП - три максимума и два нуля. Из Рис.7 видно, что при осевом сближении 2-ух торов сначала Фундаментальные свойства тороидальных токовых структур - доклад появляется их отталкивание, а после преодоления потенциального барьера - притяжение. Система заходит в состояние с наименьшим магнитным потоком (малой энергией) и становится устойчивой. Интересно соотношение внутреннего и наружного МП - приблизительно 137 соответственно.

Расчет МП, создаваемого системой из 2-ух соосных торов (Рис.8) указывает, что оно имеет минимум по трем координатам Фундаментальные свойства тороидальных токовых структур - доклад в центре системы (Рис.9). Все это указывает бесперспективность удержания плазмы внутренним МП в замкнутых ловушках с тороидальной конфигурацией МП типа “Токамак” и “Стелларатор” - удержание может быть только наружным МП системы торов случайной конфигурации.

Рис. 8

Рис. 9

Прошлые расчеты были изготовлены для сплошных токовых поверхностей. Сейчас создадим расчет для тора, состоящего Фундаментальные свойства тороидальных токовых структур - доклад из отдельных прямоугольных витков с током (сегментированный тор) Рис.10, Рис.11. Это делается для проверки способности проигрывания МП сплошного тора полем сегментированных (реальных) торов. Графики – в условных единицах

Рис. 10

Структура магнитного поля сегментированного тора в плоскости Y' (XZ) в виде графика Кантора.

Показаны сечения поверхностей уровня равной напряженности МП.

Вектор напряженности ориентирован перпендикулярно Фундаментальные свойства тороидальных токовых структур - доклад плоскости рисунк.

Рис. 11

Графики зависимости напряженности МП Нпо контуру L (Z=0.1) от угла f .

Число витков NW равно 4, 6, 8 и 12 соответственно. Ампервитки постоянны.

Графики зависимости напряженности МП Нпо контуру L (Z=0.05) от угла f .

Число витков NW равно 4, 6, 8 и 16 соответственно. Ампервитки постоянны.

Из этих 2-ух серий графиков Фундаментальные свойства тороидальных токовых структур - доклад видно, что силовая линия МП над секционированным тором является осесимметричной окружностью с волнообразной осевой составляющей. По мере роста числа витков и отдаления от тора она все более приближается к форме силовой полосы МП, создаваемого сплошной тороидальной токовой поверхностью - безупречной окружности.



funkcii-i-sposobi-ih-zadaniya.html
funkcii-i-struktura-valyutnogo-rinka.html
funkcii-i-zadachi-fso-rossii.html