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我在前面[71楼]举过例子:
“经线上这些无数的导线,它们都受到向轴心的径向引力。因为它们都属于同方向电流导体。这些力也是安培力,也都通过球内部的磁场施加给对面的导线。但两个极的对面,又有相反的电流,因此它们还受到向两极的斥力。如果这些导线足够软,在两极通过强大电流时,向两极的轴向拉力(斥力)和向轴心的径向拉力(引力)会把圆球拉成椭球。” 这说明存在轴向安培力。这个安培力的方向指向管内,即磁场势能可以降低的方向。按照我的场势能最小原理,导线都是力图向管中心轴线靠拢的。当我们把导线换成等离子体时,这种向内的引力会使等离子体的半径压缩,会使流束变细。越细瓶颈地方,电流密度越大,磁场越强。粗的地方在瓶颈两边,形成两电流反向分量的径向流动,造成两部分排斥,就如同球中两极方向相斥一样。最终,等离子体沿轴向向粗的两边拉,细的地方继续压缩,就造成“箍缩效应”,甚至造成等离子体柱被拉断。这种轴向的力就显现出来了。因为导体棒能承受轴向力,所以你们看不到而已。这种情况叫做“截断不稳定性”或“腊肠不稳定性”。 一根玻璃管内充入半满水银,两端用导电电极引出,通入直流电,水平放在磁场中,你们同样会看到类似情况,半满水银柱做成的导电棒中点的水银厚度,会随电流大小、方向不同而变化。水银会被轴向安培力向两极拉或从两极向中部推。这就是轴向的安培力。 |
