中国科学技术大学《电磁学》 第二章稳恒电流 作者:叶邦角 用主要是 Coulomb力,这是一种与距离平方成反比的长程力,每个带电粒子往往同时与许多带电粒子发生作用(集体相互作 用),并且带电粒子的运动还将受到外加电磁场的强烈影响。 从电性质上看,由于它主要是由可自由运动的电子和正离子组成,所以是导电性能极好的良导体。这种由大量电子和 正离子组成的物质系统宏观上是电中性的,任何局部正电荷或负电荷的偶然集中都将会被附近移来的相反电性电荷立即中 和,从而恢复电中性。所有这些,都决定了等离子体具有一系列区别于气体的独特性质和研究方法 (5)等离子体是字宙物质存在的主要形态 在地球上,常见的是气体、液体和固体,等离子体很少见,这是因为地球表面的温度太低,通常并不具备产生等离子 体的条件。然而,在特定的环境和条件下,地球上也能产生等离子体。例如,在两极上空,由于太阳活动和地球磁场的作用, 高空大气会电离形成稀薄等离子体,美丽的极光就是两极上空等离子体的辐射产生的。例如,在雷雨季节,云层各部分之间 或云层与地面之间的高电压会使大气击穿电离形成等离子体,等离子体的辐射产生壮观的闪电。例如,霓虹灯鲜艳的色彩, 就是其中氖或氢等离子体产生的。此外,例如在日光灯、火焰或氢弹爆炸时也都有等离子体,围绕地球的电离层也是等离子 与地球不同,在的宇宙中,恒星(例如太阳)是高温电离形成的等离子体,稀薄的星云和星际物质则是由辐射电离形 成的等离子体,在宇宙中99.9%的物质是等离子体,如太阳风、恒星和星云等(如图2-2,2-3,24)Ё೑⾥ᄺᡔᴃ໻ᄺlj⬉⺕ᄺNJ ㄀Ѡゴ 〇ᘦ⬉⌕ ԰㗙˖৊䙺㾦 5 ⫼Џ㽕ᰃ Coulomb ࡯ˈ䖭ᰃϔ⾡Ϣ䎱⾏ᑇᮍ៤ড↨ⱘ䭓⿟࡯↣ˈϾᏺ⬉㉦ᄤᕔᕔৠᯊϢ䆌໮ᏺ⬉㉦ᄤথ⫳԰⫼˄䲚ԧⳌѦ԰ ⫼˅ˈᑊϨᏺ⬉㉦ᄤⱘ䖤ࡼ䖬ᇚফࠄ໪ࡴ⺕⬉എⱘᔎ⚜ᕅડDŽ Ң⬉ᗻ䋼Ϟⳟˈ⬅ѢᅗЏ㽕ᰃ⬅ৃ㞾⬅䖤ࡼⱘ⬉ᄤ੠ℷ⾏ᄤ㒘៤ˈ᠔ҹᰃᇐ⬉ᗻ㛑ᵕདⱘ㡃ᇐԧDŽ䖭⾡⬅໻䞣⬉ᄤ੠ ℷ⾏ᄤ㒘៤ⱘ⠽䋼㋏㒳ᅣ㾖Ϟᰃ⬉Ёᗻⱘ ˈӏԩሔ䚼ℷ⬉㥋៪䋳⬉㥋ⱘي✊䲚Ё䛑ᇚӮ㹿䰘䖥⿏ᴹⱘⳌড⬉ᗻ⬉㥋ゟेЁ ੠ˈҢ㗠ᘶ໡⬉ЁᗻDŽ᠔᳝䖭ѯˈ䛑އᅮњㄝ⾏ᄤԧ݋᳝ϔ㋏߫ऎ߿Ѣ⇨ԧⱘ⣀⡍ᗻ䋼੠ⷨおᮍ⊩DŽ ˄5˅ㄝ⾏ᄤԧᰃᅛᅭ⠽䋼ᄬ೼ⱘЏ㽕ᔶᗕ ೼ഄ⧗Ϟˈᐌ㾕ⱘᰃ⇨ԧǃ⎆ԧ੠೎ԧˈㄝ⾏ᄤԧᕜᇥ㾕ˈ䖭ᰃ಴Ўഄ⧗㸼䴶ⱘ⏽ᑺ໾Ԣˈ䗮ᐌᑊϡ݋໛ѻ⫳ㄝ⾏ᄤ ԧⱘᴵӊDŽ✊㗠ˈ೼⡍ᅮⱘ⦃๗੠ᴵӊϟˈഄ⧗Ϟг㛑ѻ⫳ㄝ⾏ᄤԧDŽ՟བˈ೼ϸᵕϞぎˈ⬅Ѣ໾䰇⌏ࡼ⺕⧗ഄ੠എⱘ԰⫼ˈ 催ぎ໻⇨Ӯ⬉⾏ᔶ៤⿔㭘ㄝ⾏ᄤԧˈ㕢БⱘᵕܝህᰃϸᵕϞぎㄝ⾏ᄤԧⱘ䕤ᇘѻ⫳ⱘDŽ՟བˈ೼䳋䲼ᄷ㡖ˈѥሖ৘䚼ߚП䯈 ៪ѥሖϢഄ䴶П䯈ⱘ催⬉य़ӮՓ໻⇨ߏこ⬉⾏ᔶ៤ㄝ⾏ᄤԧˈㄝ⾏ᄤԧⱘ䕤ᇘѻ⫳ໂ㾖ⱘ䮾⬉DŽ՟བˈ䳧㱍♃剰㡇ⱘ㡆ᔽˈ ህᰃ݊Ё⇪៪⇶ㄝ⾏ᄤԧѻ⫳ⱘDŽℸ໪ˈ՟བ೼᮹ܝ♃ǃ☿✄៪⇶ᔍ⟚⚌ᯊг䛑᳝ㄝ⾏ᄤԧˈೈ㒩ഄ⧗ⱘ⬉⾏ሖгᰃㄝ⾏ᄤ ԧDŽ Ϣഄ⧗ϡৠˈ೼ⱘᅛᅭЁˈᘦ᯳˄՟བ໾䰇˅ᰃ催⏽⬉⾏ᔶ៤ⱘㄝ⾏ᄤԧˈ⿔㭘ⱘ᯳ѥ੠᯳䰙⠽䋼߭ᰃ⬅䕤ᇘ⬉⾏ᔶ ៤ⱘㄝ⾏ᄤԧˈ೼ᅛᅭЁ 99ˊ9ˁⱘ⠽䋼ᰃㄝ⾏ᄤԧˈབ໾䰇亢ǃᘦ᯳੠᯳ѥㄝ˄བ೒ 2-2ˈ2-3ˈ2-4˅DŽ