Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Жданов С.К Цветков И.В - Основы физических процессов в плазме и в плазменных установках (2000)

.pdf
Скачиваний:
87
Добавлен:
26.08.2013
Размер:
3.75 Mб
Скачать

§ 36. ɇɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɩɥɚɡɦɵ

ɉɥɚɡɦɚ, ɫ ɤɨɬɨɪɨɣ ɩɪɢɯɨɞɢɬɫɹ ɢɦɟɬɶ ɞɟɥɨ ɜ ɥɚɛɨɪɚɬɨɪɧɵɯ ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɚɯ, ɤɚɤ ɩɪɚɜɢɥɨ, ɫɢɥɶɧɨ ɧɟɪɚɜɧɨɜɟɫɧɚɹ ɢ ɨɛɥɚɞɚɟɬ ɜɵɫɨɤɨɣ ɩɥɨɬɧɨɫɬɶɸ ɷɧɟɪɝɢɢ, ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨ ɩɪɟɜɵɲɚɸɳɟɣ ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ ɷɧɟɪɝɢɢ ɜ ɨɤɪɭɠɚɸɳɟɣ ɫɪɟɞɟ. ɉɨ ɡɚɤɨɧɚɦ ɬɟɪɦɨɞɢɧɚɦɢɤɢ ɬɚɤɨɣ ɧɟɪɚɜɧɨɜɟɫɧɵɣ ɨɛɴɟɤɬ, ɛɭɞɭɱɢ ɩɪɟɞɨɫɬɚɜɥɟɧ ɫɚɦ ɫɟɛɟ, ɞɨɥɠɟɧ ɫɬɪɟɦɢɬɶɫɹ ɤ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɸ ɫ ɨɤɪɭɠɚɸɳɟɣ ɫɪɟɞɨɣ, ɚ, ɡɧɚɱɢɬ, ɨɯɥɚɠɞɚɬɶɫɹ. Ɋɟɥɚɤɫɚɰɢɹ ɤ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɸ ɦɨɠɟɬ ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬɶ ɫɪɚɜɧɢɬɟɥɶɧɨ ɫɩɨɤɨɣɧɨ: ɩɪɢ ɧɚɥɢɱɢɢ ɧɟɛɨɥɶɲɢɯ ɝɪɚɞɢɟɧɬɨɜ, ɧɚɩɪɢɦɟɪ, ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɢ ɢɥɢ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ, ɜɨɡɧɢɤɚɸɬ ɩɨɬɨɤɢ ɜɟɳɟɫɬɜɚ ɢ ɷɧɟɪɝɢɢ, ɩɪɨɩɨɪɰɢɨɧɚɥɶɧɵɟ ɷɬɢɦ ɝɪɚɞɢɟɧɬɚɦ ɢ ɫɬɪɟɦɹɳɢɟɫɹ ɭɫɬɪɚɧɢɬɶ ɢɦɟɸɳɭɸɫɹ ɧɟɨɞɧɨɪɨɞɧɨɫɬɶ, ɜɨɡɧɢɤɚɸɬ ɩɟɪɟɧɨɫɵ, ɤɨɬɨɪɵɟ ɦɵ ɨɛɫɭɠɞɚɥɢ ɤɪɚɬɤɨ ɜ § 10. Ⱦɥɹ ɩɨɞɞɟɪɠɚɧɢɹ ɫɭɳɟɫɬɜɨɜɚɧɢɹ ɧɟɪɚɜɧɨɜɟɫɧɨɝɨ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ, ɟɫɬɟɫɬɜɟɧɧɨ, ɞɨɥɠɧɵ ɩɪɢɫɭɬɫɬɜɨɜɚɬɶ ɜɧɟɲɧɢɟ ɢɫɬɨɱɧɢɤɢ ɬɟɩɥɚ ɢ ɱɚɫɬɢɰ, ɤɨɦɩɟɧɫɢɪɭɸɳɢɟ ɩɨɬɟɪɢ ɢ ɨɛɟɫɩɟɱɢɜɚɸɳɢɟ ɫɬɚɰɢɨɧɚɪɧɨɟ ɫɭɳɟɫɬɜɨɜɚɧɢɟ ɩɥɚɡɦɵ. ɂɦɟɧɧɨ ɬɚɤɨɜɚ ɫɢɬɭɚɰɢɹ ɜ ɫɬɚɰɢɨɧɚɪɧɵɯ ɝɚɡɨɜɵɯ ɪɚɡɪɹɞɚɯ: ɫɥɚɛɨɬɨɱɧɵɣ ɧɟɫɚɦɨɫɬɨɹɬɟɥɶɧɵɣ ɝɚɡɨɜɵɣ ɪɚɡɪɹɞ ɜ ɩɪɨɦɟɠɭɬɤɟ ɦɟɠɞɭ ɞɜɭɦɹ ɷɥɟɤɬɪɨɞɚɦɢ ɫ ɡɚɞɚɧɧɨɣ ɪɚɡɧɨɫɬɶɸ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɨɜ, ɤɨɝɞɚ ɡɚ ɫɨɡɞɚɧɢɟ ɡɚɪɹɠɟɧɧɨɣ ɤɨɦɩɨɧɟɧɬɵ ɨɬɜɟɱɚɟɬ ɜɧɟɲɧɢɣ ɢɨɧɢɡɚɬɨɪ, ɦɨɠɟɬ ɞɥɢɬɟɥɶɧɨɟ ɜɪɟɦɹ ɫɭɳɟɫɬɜɨɜɚɬɶ ɩɪɢ ɧɚɥɢɱɢɢ ɬɚɤɨɝɨ ɢɨɧɢɡɚɬɨɪɚ, ɧɨ ɩɪɟɤɪɚɳɚɟɬɫɹ ɩɪɢ ɟɝɨ ɜɵɤɥɸɱɟɧɢɢ. Ⱥɧɚɥɨɝɢɱɧɚ, ɩɨ ɫɭɳɟɫɬɜɭ, ɫɢɬɭɚɰɢɹ ɢ ɜ ɫɥɭɱɚɟ ɫɚɦɨɫɬɨɹɬɟɥɶɧɨɝɨ ɪɚɡɪɹɞɚ, ɜ ɤɨɬɨɪɨɦ ɜɤɥɸɱɚɟɬɫɹ ɦɟɯɚɧɢɡɦ ɫɚɦɨɩɨɞɞɟɪɠɚɧɢɹ ɩɥɚɡɦɵ, ɬɚɤ ɱɬɨ ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨɫɬɶ ɜɨ ɜɧɟɲɧɟɦ ɢɨɧɢɡɚɬɨɪɟ ɨɬɩɚɞɚɟɬ, ɧɨ ɫɬɚɰɢɨɧɚɪɧɨɟ ɫɭɳɟɫɬɜɨɜɚɧɢɟ ɩɥɚɡɦɵ, ɟɫɬɟɫɬɜɟɧɧɨ, ɩɨɞɞɟɪɠɢɜɚɟɬɫɹ ɜɧɟɲɧɢɦ ɢɫɬɨɱɧɢɤɨɦ, ɡɚɞɚɸɳɢɦ ɪɚɡɧɨɫɬɶ ɩɨɬɟɧɰɢɚɥɨɜ ɢ ɨɛɟɫɩɟɱɢɜɚɸɳɢɦ ɩɪɨɬɟɤɚɧɢɟ ɬɨɤɚ, ɧɟɨɛɯɨɞɢɦɨɝɨ ɞɥɹ ɩɨɞɞɟɪɠɚɧɢɹ ɪɚɡɪɹɞɚ.

Ɇɢɥɥɢɨɧɵ ɢ ɦɢɥɥɢɚɪɞɵ ɥɟɬ ɫɜɟɬɹɬ ɡɜɟɡɞɵ, ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɟ ɫɭɳɟɫɬɜɨɜɚɧɢɟ ɤɨɬɨɪɵɯ ɨɛɟɫɩɟɱɢɜɚɟɬ ɛɚɥɚɧɫ ɞɚɜɥɟɧɢɹ ɜɟɳɟɫɬɜɚ ɢ ɝɪɚɜɢɬɚɰɢɢ, ɤɨɧɬɪɨɥɢɪɭɟɦɵɣ ɜɵɞɟɥɟɧɢɟɦ ɷɧɟɪɝɢɢ ɜ ɹɞɟɪɧɵɯ ɪɟɚɤɰɢɹɯ ɫɢɧɬɟɡɚ ɜ ɧɟɞɪɚɯ ɡɜɟɡɞɵ ɢ ɟɟ ɢɡɥɭɱɟɧɢɟɦ. Ʉɚɤ ɢ ɭ ɩɥɚɡɦɵ ɝɚɡɨɜɵɯ ɪɚɡɪɹɞɨɜ, ɬɚɤ ɢ ɭ ɩɥɚɡɦɵ ɡɜɟɡɞ, ɜɨɡɦɨɠɧɵ ɪɚɡɧɵɟ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹ ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɝɨ ɫɬɚɰɢɨɧɚɪɧɨɝɨ ɫɭɳɟɫɬɜɨɜɚɧɢɹ, ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨ ɪɚɡɥɢɱɚɸɳɢɟɫɹ ɩɨ ɷɧɟɪɝɨɫɨɞɟɪɠɚɧɢɸ. ɉɪɢ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɟɦ ɢɡɦɟɧɟɧɢɢ ɪɟɠɢɦɚ ɢɫɬɨɱɧɢɤɚ, ɩɨɞɞɟɪɠɢɜɚɸɳɟɝɨ ɫɭɳɟɫɬɜɨɜɚɧɢɟ ɩɥɚɡɦɵ, ɩɟɪɟɯɨɞ ɦɟɠɞɭ ɷɬɢɦɢ ɫɨɫɬɨɹɧɢɹɦɢ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ «ɩɥɚɜɧɵɦ», ɛɟɡ ɤɚɤɢɯ-ɥɢɛɨ ɤɚɬɚɫɬɪɨɮ. ɇɚɩɪɢɦɟɪ, ɡɜɟɡɞɚ, ɥɢɲɟɧɧɚɹ ɹɞɟɪɧɨɝɨ «ɝɨɪɸɱɟɝɨ», ɦɨɠɟɬ ɢɡɥɭɱɢɬɶ ɢɡɛɵɬɨɤ ɬɟɩɥɨɜɨɣ ɷɧɟɪɝɢɢ ɢ ɩɪɨɫɬɨ ɩɨɬɭɯɧɭɬɶ, ɧɨ ɜɨɡɦɨɠɧɵ ɢ ɤɚɬɚɫɬɪɨɮɢɱɟɫɤɢɟ ɩɪɨɰɟɫɫɵ ɬɢɩɚ ɜɫɩɵɲɟɤ ɋɜɟɪɯɧɨɜɵɯ, ɤɨɝɞɚ ɩɟɪɟɯɨɞ ɡɜɟɡɞɵ ɜ ɧɨɜɭɸ ɭɫɬɨɣɱɢɜɭɸ ɮɚɡɭ ɟɟ ɫɭɳɟɫɬɜɨɜɚɧɢɹ ɧɨɫɢɬ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɵɣ ɯɚɪɚɤɬɟɪ ɢ ɫɨɩɪɨɜɨɠɞɚɟɬɫɹ ɜɡɪɵɜɨɦ. ɂɡɜɟɫɬɧɨ ɦɧɨɝɨ ɩɪɢɦɟɪɨɜ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɝɨ ɩɨɜɟɞɟɧɢɹ ɢ ɭ ɩɥɚɡɦɵ ɝɚɡɨɜɵɯ ɪɚɡɪɹɞɨɜ: ɜɨɡɧɢɤɧɨɜɟɧɢɟ ɫɬɪɚɬ, ɮɢɥɚɦɟɧɬɚɰɢɹ (ɲɧɭɪɨɜɚɧɢɟ), «ɲɢɩɹɳɢɟ» ɞɭɝɢ ɢ ɩɪɨɱɟɟ.

Ɉɫɨɛɭɸ ɪɨɥɶ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɩɥɚɡɦɵ ɩɪɢɨɛɪɟɬɚɸɬ ɜ ɩɪɨɛɥɟɦɟ ɫɨɡɞɚɧɢɢ ɢ ɭɞɟɪɠɚɧɢɢ ɩɥɚɡɦɵ ɜ ɭɫɬɚɧɨɜɤɚɯ ɩɨ ɭɩɪɚɜɥɹɟɦɨɦɭ ɬɟɪɦɨɹɞɟɪɧɨɦɭ ɫɢɧɬɟɡɭ. ȿɫɬɟɫɬɜɟɧɧɨ, ɭɫɥɨɜɢɹ ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɝɨ ɭɞɟɪɠɚɧɢɹ ɩɥɚɡɦɵ «ɡɜɟɡɞɧɵɯ» ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪ ɜ ɥɚɛɨɪɚɬɨɪɧɵɯ ɭɫɥɨɜɢɹɯ ɧɟ ɛɵɥɢ ɢɡɜɟɫɬɧɵ ɢɡɧɚɱɚɥɶɧɨ, ɤɨɝɞɚ ɬɟɪɦɨɹɞɟɪɧɚɹ ɩɪɨɝɪɚɦɦɚ ɬɨɥɶɤɨ ɧɚɱɢɧɚɥɚɫɶ. ɉɨɷɬɨɦɭ ɢɫɬɨɪɢɸ ɬɟɪɦɨɹɞɟɪɧɵɯ ɢɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɣ, ɜ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɨɦ ɫɦɵɫɥɟ, ɦɨɠɧɨ ɬɪɚɤɬɨɜɚɬɶ ɤɚɤ ɢɫɬɨɪɢɸ ɨɬɤɪɵɬɢɹ ɧɨɜɵɯ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɟɣ ɩɥɚɡɦɵ, ɪɚɡɪɚɛɨɬɤɢ ɢ ɫɨɜɟɪɲɟɧɫɬɜɨɜɚɧɢɹ ɦɟɬɨɞɨɜ ɢɯ ɩɨɞɚɜɥɟɧɢɹ. ɉɪɢɧɹɬɨ ɪɚɡɥɢɱɚɬɶ [12] ɦɚɝɧɢɬɨɝɢɞɪɨɞɢɧɚɦɢɱɟɫɤɢɟ (ɆȽȾ)

ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɩɥɚɡɦɵ, ɫɪɚɜɧɢɬɟɥɶɧɨ ɦɟɞɥɟɧɧɵɟ, ɧɨ ɩɪɢɜɨɞɹɳɢɟ ɤ ɦɚɤɪɨɫɤɨɩɢɱɟɫɤɢɦ ɩɨɫɥɟɞɫɬɜɢɹɦ – ɤ ɤɚɬɚɫɬɪɨɮɢɱɟɫɤɨɦɭ ɧɚɪɭɲɟɧɢɸ ɮɨɪɦɵ

ɩɥɚɡɦɟɧɧɨɝɨ ɫɝɭɫɬɤɚ, ɜɵɛɪɨɫɚɦ ɛɨɥɶɲɢɯ ɫɝɭɫɬɤɨɜ ɩɥɚɡɦɵ ɧɚ ɩɟɪɢɮɟɪɢɸ, ɢ ɬ.ɩ., ɚ ɬɚɤɠɟ ɦɢɤɪɨɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ, ɢɥɢ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɢɟ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ, ɨɛɹɡɚɧɧɵɟ ɫɜɨɢɦ ɩɪɨɢɫɯɨɠɞɟɧɢɟɦ ɨɫɨɛɟɧɧɨɫɬɹɦ ɧɟɪɚɜɧɨɜɟɫɧɨɣ ɮɭɧɤɰɢɢ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɱɚɫɬɢɰ ɩɥɚɡɦɵ ɩɨ ɫɤɨɪɨɫɬɹɦ. ȼ ɤɨɧɟɱɧɨɦ ɢɬɨɝɟ, ɷɬɢ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɩɪɢɜɨɞɹɬ ɤ ɝɟɧɟɪɚɰɢɢ ɜ ɩɥɚɡɦɟ ɭɫɤɨɪɹɸɳɢɯ ɩɨɥɟɣ ɢ ɲɭɦɨɜ, ɜɵɡɵɜɚɸɳɢɯ ɚɧɨɦɚɥɶɧɨ ɛɨɥɶɲɢɟ ɩɨɬɨɤɢ ɬɟɩɥɚ ɢ ɱɚɫɬɢɰ. ȿɫɬɟɫɬɜɟɧɧɨ, ɥɸɛɨɟ ɤɨɧɤɪɟɬɧɨɟ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɨ ɩɨ ɭɞɟɪɠɚɧɢɸ ɩɥɚɡɦɵ ɞɨɥɠɧɨ ɜ ɩɟɪɜɭɸ ɨɱɟɪɟɞɶ ɭɞɨɜɥɟɬɜɨɪɹɬɶ ɭɫɥɨɜɢɹɦ ɦɚɤɪɨɫɤɨɩɢɱɟɫɤɨɣ ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɹ ɩɥɚɡɦɵ, ɢ, ɤɨɝɞɚ ɬɚɤɢɟ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɩɨɞɚɜɥɟɧɵ, ɧɚ ɩɟɪɜɵɣ ɩɥɚɧ ɜɵɫɬɭɩɚɸɬ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɢɟ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɢ ɭɠɟ ɨɧɢ ɝɥɚɜɧɵɦ ɨɛɪɚɡɨɦ ɨɝɪɚɧɢɱɢɜɚɸɬ ɜɪɟɦɹ ɠɢɡɧɢ ɱɚɫɬɢɰ ɜ ɩɥɚɡɦɟ ɢ ɜɪɟɦɹ ɭɞɟɪɠɚɧɢɹ ɷɧɟɪɝɢɢ ɩɥɚɡɦɵ.

ɆȽȾ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ

ɇɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶ Ɋɟɥɟɹ - Ɍɟɣɥɨɪɚ

ɗɬɨ ɨɞɧɚ ɢɡ ɮɭɧɞɚɦɟɧɬɚɥɶɧɵɯ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɟɣ, ɤɨɬɨɪɚɹ ɢɦɟɟɬ

ɦɧɨɝɨɱɢɫɥɟɧɧɵɟ ɩɪɨɹɜɥɟɧɢɹ ɜ ɉɪɢɪɨɞɟ. ɉɪɢɦɟɧɢɬɟɥɶɧɨ ɤ ɩɥɚɡɦɟ ɟɟ ɪɚɡɧɨɜɢɞɧɨɫɬɶɸ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɠɟɥɨɛɤɨɜɚɹ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶ (ɫɦ. § 19), ɧɚɡɵɜɚɟɦɚɹ

 

ɬɚɤɠɟ

ɤɨɧɜɟɤɬɢɜɧɨɣ ɢɥɢ

ɩɟɪɟɫɬɚɧɨɜɨɱɧɨɣ

 

ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶɸ [22].

 

 

ɉɪɢɪɨɞɭ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɨɛɵɱɧɨ ɩɨɹɫɧɹɸɬ

 

ɧɚ ɫɥɟɞɭɸɳɟɦ ɩɪɨɫɬɨɦ ɩɪɢɦɟɪɟ. ɉɭɫɬɶ ɜ

 

ɫɬɚɤɚɧ ɧɚɥɢɬɵ ɞɜɚ ɫɥɨɹ ɧɟɫɦɟɲɢɜɚɸɳɢɯɫɹ

 

ɠɢɞɤɨɫɬɟɣ ɫ ɪɚɡɧɵɦɢ ɩɥɨɬɧɨɫɬɹɦɢ (ɪɢɫ. 4.15).

 

Ɋɚɜɧɨɜɟɫɢɸ ɜ ɩɨɥɟ ɫɢɥ ɬɹɠɟɫɬɢ ɡɞɟɫɶ,

 

ɨɱɟɜɢɞɧɨ, ɨɬɜɟɱɚɟɬ ɝɨɪɢɡɨɧɬɚɥɶɧɨɫɬɶ ɝɪɚɧɢɰɵ

 

ɪɚɡɞɟɥɚ ɦɟɠɞɭ ɠɢɞɤɨɫɬɹɦɢ. ȿɫɥɢ ɜɟɪɯɧɹɹ ɢɡ

 

ɠɢɞɤɨɫɬɟɣ ɢɦɟɟɬ ɦɟɧɶɲɭɸ ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ, ɬɨ ɷɬɚ

 

ɫɢɬɭɚɰɢɹ ɛɭɞɟɬ ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɣ ɢ ɦɚɥɵɟ

Ɋɢɫ. 4.15. Ʉ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ

ɜɨɡɦɭɳɟɧɢɹ ɧɟ ɪɚɡɪɭɲɚɬ ɧɚɱɚɥɶɧɨɟ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɟ.

ȿɫɥɢ

ɠɟ ɜɟɪɯɧɹɹ ɠɢɞɤɨɫɬɶ

ɢɦɟɟɬ ɛɨɥɶɲɭɸ

Ɋɟɥɟɹ – Ɍɟɣɥɨɪɚ: ρ - ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ

ɠɢɞɤɨɫɬɢ

ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ, ɬɨ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɟ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨ ɢ ɦɚɥɵɟ

 

ɜɨɡɦɭɳɟɧɢɹ ɟɝɨ ɪɚɡɪɭɲɚɬ.

ȼ ɤɨɧɰɟ ɤɨɧɰɨɜ,

ɬɹɠɟɥɚɹ ɠɢɞɤɨɫɬɶ «ɩɪɨɬɟɱɟɬ» ɜɧɢɡ, ɠɢɞɤɨɫɬɢ ɩɨɦɟɧɹɸɬɫɹ ɦɟɫɬɚɦɢ, ɢ ɫɢɫɬɟɦɚ ɩɪɢɞɟɬ ɤ ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɦɭ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɸ.

ɋɯɨɞɧɚɹ ɫɢɬɭɚɰɢɹ ɢɦɟɟɬ ɦɟɫɬɨ ɧɚ ɝɪɚɧɢɰɟ ɦɟɠɞɭ ɩɥɚɡɦɨɣ ɢ ɨɞɧɨɪɨɞɧɵɦ ɦɚɝɧɢɬɧɵɦ ɩɨɥɟɦ. Ɋɨɥɶ «ɥɟɝɤɨɣ ɠɢɞɤɨɫɬɢ» ɡɞɟɫɶ ɢɝɪɚɟɬ ɦɚɝɧɢɬɧɨɟ ɩɨɥɟ, ɢ, ɟɫɥɢ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɟ ɭɫɤɨɪɟɧɢɹ ɨɤɚɠɟɬɫɹ ɧɟɛɥɚɝɨɩɪɢɹɬɧɵɦ, ɬɨ ɧɚɪɚɫɬɚɸɬ ɠɟɥɨɛɤɢ,

ɤɚɤ ɷɬɨ ɤɚɱɟɫɬɜɟɧɧɨ ɩɨɤɚɡɚɧɨ ɧɚ ɪɢɫ. 4.16.

Ⱦɥɹ ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɫɬɢɤɢ ɭɞɟɪɠɚɧɢɹ

 

ɩɥɚɡɦɵ ɜ ɧɟɨɞɧɨɪɨɞɧɨɦ ɦɚɝɧɢɬɧɨɦ

 

 

ɩɨɥɟ ɨɛɵɱɧɨ ɜɜɨɞɹɬ ɩɚɪɚɦɟɬɪ

 

 

β = 8πp B2 ,

 

 

 

 

ɯɚɪɚɤɬɟɪɢɡɭɸɳɢɣ

ɨɬɧɨɲɟɧɢɟ

 

ɞɚɜɥɟɧɢɹ

ɩɥɚɡɦɵ

ɤ

ɞɚɜɥɟɧɢɸ

 

ɦɚɝɧɢɬɧɨɝɨ ɩɨɥɹ (ɫɦ. § 23). ȿɫɥɢ β<1,

 

Ɋɢɫ. 4.16. ɀɟɥɨɛɤɢ ɧɚ ɝɪɚɧɢɰɟ ɩɥɚɡɦɚ –

ɬɨ

ɝɨɜɨɪɹɬ

ɨ ɩɥɚɡɦɟ

ɧɢɡɤɨɝɨ

ɞɚɜɥɟɧɢɹ,

ɟɫɥɢ

β>1,

ɬɨ –

ɜɵɫɨɤɨɝɨ.

ɦɚɝɧɢɬɧɨɟ ɩɨɥɟ. Ʉɪɭɠɤɢ ɫ ɬɨɱɤɚɦɢ ɭɫɥɨɜɧɨ

ɢɡɨɛɪɚɠɚɸɬ ɫɢɥɨɜɵɟ ɥɢɧɢɢ ɦɚɝɧɢɬɧɨɝɨ ɩɨɥɹ

ȿɫɥɢ ɦɚɝɧɢɬɧɵɦ ɩɨɥɟɦ ɭɞɟɪɠɢɜɚɟɬɫɹ

 

ɩɥɚɡɦɚ

ɫ

β~1,

ɬɨ

ɫɭɞɶɛɚ

ɜɨɡɧɢɤɚɸɳɟɝɨ ɧɚ ɝɪɚɧɢɰɟ ɩɥɚɡɦɚ –

ɦɚɝɧɢɬɧɨɟ ɩɨɥɟ ɩɥɚɡɦɟɧɧɨɝɨ «ɹɡɵɤɚ», ɪɚɡɞɜɢɝɚɸɳɟɝɨ ɫɢɥɨɜɵɟ ɥɢɧɢɢ, ɡɚɜɢɫɢɬ ɨɬ ɬɨɝɨ, ɧɚɪɚɫɬɚɟɬ ɢɥɢ ɭɛɵɜɚɟɬ ɦɚɝɧɢɬɧɨɟ ɩɨɥɟ ɩɪɢ ɭɞɚɥɟɧɢɢ ɨɬ ɩɥɚɡɦɵ. ȿɫɥɢ ɦɚɝɧɢɬɧɨɟ ɩɨɥɟ ɨɬ ɝɪɚɧɢɰɵ ɧɚɪɭɠɭ ɭɛɵɜɚɟɬ, ɬɨ ɩɨɫɤɨɥɶɤɭ ɡɞɟɫɶ ɛɭɞɟɬ ɪ>B2/8π, ɬɨ ɥɨɤɚɥɶɧɨɟ ɜɨɡɦɭɳɟɧɢɟ ɫɬɪɟɦɢɬɫɹ ɪɚɫɬɢ. ɇɚɨɛɨɪɨɬ, ɟɫɥɢ ɦɚɝɧɢɬɧɨɟ ɩɨɥɟ ɪɚɫɬɟɬ ɧɚɪɭɠɭ ɨɬ ɝɪɚɧɢɰɵ, ɬɨ ɪɨɫɬ ɜɨɡɦɭɳɟɧɢɹ ɧɟɜɨɡɦɨɠɟɧ. ȼ ɛɨɥɶɲɢɧɫɬɜɟ ɩɪɟɞɥɨɠɟɧɧɵɯ ɦɚɝɧɢɬɧɵɯ ɥɨɜɭɲɟɤ ɦɚɝɧɢɬɧɨɟ ɩɨɥɟ ɭɛɵɜɚɟɬ ɧɚɪɭɠɭ, ɩɨɷɬɨɦɭ ɩɪɨɝɧɨɡ ɩɨ ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɩɥɚɡɦɵ ɜɵɫɨɤɨɝɨ ɞɚɜɥɟɧɢɹ ɜɵɝɥɹɞɢɬ ɧɟɭɬɟɲɢɬɟɥɶɧɨ (ɛɟɡ ɤɚɤɢɯ-ɥɢɛɨ ɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɵɯ ɭɫɢɥɢɣ). Ʉ ɫɱɚɫɬɶɸ, ɨɞɧɚɤɨ, ɜɨ ɦɧɨɝɢɯ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚɯ ɩɥɚɡɦɚ ɩɪɢɧɰɢɩɢɚɥɶɧɨ ɞɨɥɠɧɚ ɛɵɬɶ ɧɢɡɤɨɝɨ ɞɚɜɥɟɧɢɹ β<<1. ȼ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɦɨɠɧɨ ɨɛɟɫɩɟɱɢɬɶ ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶ ɜ ɫɪɟɞɧɟɦ, ɟɫɥɢ ɞɥɹ ɥɸɛɨɣ ɜɵɞɟɥɟɧɧɨɣ ɩɥɚɡɦɟɧɧɨɣ ɬɪɭɛɤɢ ɛɭɞɟɬ ɜɵɩɨɥɧɟɧ ɩɪɢɧɰɢɩ «ɦɢɧɢɦɭɦɚ – ȼ»:

δ³dlB < 0 ,

ɤɨɬɨɪɵɣ ɩɨɞɪɨɛɧɨ ɨɛɫɭɠɞɚɥɫɹ ɜ § 19. ȼɯɨɞɹɳɢɣ ɜ ɷɬɭ ɮɨɪɦɭɥɭ ɢɧɬɟɝɪɚɥ ɜɞɨɥɶ ɫɢɥɨɜɨɣ ɥɢɧɢɢ (ɜɞɨɥɶ ɤɨɬɨɪɨɣ ɨɪɢɟɧɬɢɪɨɜɚɧɚ ɜɵɞɟɥɟɧɧɚɹ ɧɚɦɢ ɬɪɭɛɤɚ) ɤɚɤ ɪɚɡ ɢ ɨɛɟɫɩɟɱɢɜɚɟɬ «ɜɡɜɟɲɢɜɚɧɢɟ» ɜɤɥɚɞɚ ɛɥɚɝɨɩɪɢɹɬɧɵɯ ɢ ɧɟɛɥɚɝɨɩɪɢɹɬɧɵɯ ɭɱɚɫɬɤɨɜ. ȼɵɞɟɥɟɧɧɚɹ ɩɥɚɡɦɟɧɧɚɹ ɬɪɭɛɤɚ ɭɞɟɪɠɢɜɚɟɬɫɹ ɭɫɬɨɣɱɢɜɨ, ɟɫɥɢ ɡɚɧɢɦɚɟɦɵɣ ɟɸ ɨɛɴɟɦ ɛɭɞɟɬ ɦɚɤɫɢɦɚɥɟɧ ɜ ɩɨɥɨɠɟɧɢɢ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɹ, ɱɬɨ ɢ ɨɬɪɚɠɟɧɨ ɜ ɧɚɩɢɫɚɧɧɨɦ ɤɪɢɬɟɪɢɢ.

ɇɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶ Ʉɟɥɶɜɢɧɚ – Ƚɟɥɶɦɝɨɥɶɰɚ.

ɗɬɨ ɟɳɟ ɨɞɢɧ ɩɪɢɦɟɪ ɤɥɚɫɫɢɱɟɫɤɨɣ ɝɢɞɪɨɞɢɧɚɦɢɱɟɫɤɨɣ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ,

ɫɩɨɫɨɛɧɨɣ ɪɚɡɜɢɜɚɬɶɫɹ ɩɪɢ ɧɚɥɢɱɢɢ ɧɟɨɞɧɨɪɨɞɧɨɫɬɢ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɩɨɬɨɤɚ ɠɢɞɤɨɫɬɢ ɢɥɢ ɩɥɚɡɦɵ. ȼ ɩɪɨɫɬɟɣɲɟɦ ɫɥɭɱɚɟ ɜ ɤɚɱɟɫɬɜɟ ɧɟɨɞɧɨɪɨɞɧɨɝɨ ɩɨɬɨɤɚ ɦɨɠɧɨ ɩɪɟɞɫɬɚɜɢɬɶ ɫɟɛɟ ɞɜɚ ɧɟɫɦɟɲɢɜɚɸɳɢɯɫɹ ɩɨɬɨɤɚ ɠɢɞɤɨɫɬɢ, ɬɟɤɭɳɢɯ ɫ ɪɚɡɧɵɦɢ ɫɤɨɪɨɫɬɹɦɢ ɜɵɲɟ ɢ ɧɢɠɟ

ɝɪɚɧɢɰɵ ɪɚɡɞɟɥɚ – ɬɚɧɝɟɧɰɢɚɥɶɧɨɝɨ ɪɚɡɪɵɜɚ (ɪɢɫ. 4.17,ɚ). ȿɫɥɢ ɝɪɚɧɢɰɚ ɩɨɬɨɤɨɜ

ɜɨɡɦɭɳɚɟɬɫɹ, ɧɚɩɪɢɦɟɪ, ɩɨɹɜɥɹɟɬɫɹ ɝɨɪɛ, ɤɚɤ ɷɬɨ ɩɨɤɚɡɚɧɨ ɧɚ ɪɢɫ. 4.17,ɛ, ɬɨ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɩɨɬɨɤɚ

ɫɜɟɪɯɭ ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɟɬɫɹ, ɚ ɫɧɢɡɭ ɭɦɟɧɶɲɚɟɬɫɹ. ɉɨ ɬɟɨɪɟɦɟ Ȼɟɪɧɭɥɥɢ ɞɚɜɥɟɧɢɟ ɠɢɞɤɨɫɬɢ ɦɟɧɹɟɬɫɹ

ɜɩɪɨɬɢɜɨɩɨɥɨɠɧɨɦ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɢ, ɫɧɢɡɭ

Ɋɢɫ. 4.17. ɉɨɫɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɵɟ

«ɝɨɪɛɚ»

ɨɧɨ

ɫɬɚɧɨɜɢɬɫɹ

ɛɨɥɶɲɟ

ɢ

ɩɟɪɜɨɧɚɱɚɥɶɧɨɦɭ ɜɨɡɦɭɳɟɧɢɸ ɜɵɝɨɞɧɨ ɪɚɫɬɢ.

 

ɫɬɚɞɢɢ ɪɚɡɜɢɬɢɹ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ

 

ɫɤɚɱɤɚ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɩɨɬɨɤɨɜ.

ȼ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɫɥɨɣ ɪɚɡɛɢɜɚɟɬɫɹ ɧɚ ɫɢɫɬɟɦɭ

ɢɡɨɥɢɪɨɜɚɧɧɵɯ

ɜɢɯɪɟɣ, ɢɡ-ɡɚ

ɯɚɪɚɤɬɟɪɧɨɣ

 

ɮɨɪɦɵ ɥɢɧɢɣ ɬɨɤɚ (ɪɢɫ. 4.17,ɜ) ɢɯ ɧɚɡɵɜɚɸɬ «ɤɨɲɚɱɶɢɦɢ ɝɥɚɡɚɦɢ» Ʉɟɥɶɜɢɧɚ, ɨɬɤɪɵɜɲɟɝɨ ɷɬɭ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶ ɟɳɟ ɜ ɩɨɡɚɩɪɨɲɥɨɦ ɜɟɤɟ.

Ɋɚɡɪɵɜɧɚɹ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶ. ɉɟɪɟɡɚɦɵɤɚɧɢɟ ɫɢɥɨɜɵɯ ɥɢɧɢɣ ɦɚɝɧɢɬɧɨɝɨ ɩɨɥɹ

ȼɧɟɲɧɟ ɩɨɞɨɛɧɨ ɜɵɝɥɹɞɢɬ ɤɚɪɬɢɧɚ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ ɫɤɚɱɤɚ

ɦɚɝɧɢɬɧɨɝɨ ɩɨɥɹ – ɬɚɤ ɧɚɡɵɜɚɟɦɨɝɨ ɧɟɣɬɪɚɥɶɧɨɝɨ ɬɨɤɨɜɨɝɨ ɫɥɨɹ (ɪɢɫ. 4.18). ɉɪɢɪɨɞɚ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɡɞɟɫɶ ɢɧɚɹ. ɍɩɪɨɳɟɧɧɨ ɟɟ ɦɨɠɧɨ ɬɪɚɤɬɨɜɚɬɶ ɫɥɟɞɭɸɳɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ. Ɋɚɜɧɨɦɟɪɧɨ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɧɵɣ ɩɨ ɩɥɨɫɤɨɫɬɢ ɫɤɚɱɤɚ ɩɨɥɹ ɬɨɤɨɜɵɣ ɫɥɨɣ ɦɨɠɧɨ ɪɚɫɫɦɚɬɪɢɜɚɬɶ ɤɚɤ ɛɟɫɤɨɧɟɱɧɭɸ ɫɨɜɨɤɭɩɧɨɫɬɶ ɨɞɢɧɚɤɨɜɵɯ ɷɤɜɢɞɢɫɬɚɧɬɧɵɯ ɷɥɟɦɟɧɬɚɪɧɵɯ ɬɨɤɨɜ. ɉɨɥɨɠɟɧɢɟ ɤɚɠɞɨɝɨ ɢɡ ɧɢɯ ɹɜɥɹɟɬɫɹ

ɪɚɜɧɨɜɟɫɧɵɦ, ɬɚɤ ɤɚɤ ɩɪɢɬɹɠɟɧɢɟ ɫɨɫɟɞɟɣ ɫɩɪɚɜɚ ɜ ɬɨɱɧɨɫɬɢ ɤɨɦɩɟɧɫɢɪɭɟɬɫɹ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɋɢɫ. 4.18. Ɋɚɡɪɵɜɧɚɹ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶ ɬɨɤɨɜɨɝɨ

Ɋɢɫ. 4.19. Ʉ ɦɟɯɚɧɢɡɦɭ ɩɟɪɟɡɚɦɵɤɚɧɢɹ

ɫɥɨɹ. Ʉɪɟɫɬɢɤɨɦ ɩɨɦɟɱɟɧɨ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɟ ɬɨɤɚ ɜ

ɫɢɥɨɜɵɯ ɥɢɧɢɣ ɦɚɝɧɢɬɧɨɝɨ ɩɨɥɹ

ɫɥɨɟ (ɚ). Ɉɧɨ ɫɨɯɪɚɧɹɟɬɫɹ ɢ ɜ ɫɢɫɬɟɦɟ

 

 

 

ɮɢɥɚɦɟɧɬɨɜ, ɧɚ ɤɨɬɨɪɭɸ ɪɚɫɩɚɞɚɟɬɫɹ ɫɥɨɣ (ɛ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɩɪɢɬɹɠɟɧɢɟɦ ɫɨɫɟɞɟɣ ɫɥɟɜɚ. ɇɨ ɫɬɨɢɬ ɧɚɦ ɧɚɪɭɲɢɬɶ ɪɚɜɧɨɦɟɪɧɨɫɬɶ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ, ɫɛɥɢɡɢɜ ɝɪɭɩɩɭ ɢɡ ɧɟɫɤɨɥɶɤɢɯ ɬɨɤɨɜ, ɤɚɤ ɦɵ ɨɛɧɚɪɭɠɢɦ, ɱɬɨ ɢɯ ɜɡɚɢɦɧɨɟ ɩɪɢɬɹɠɟɧɢɟ ɛɭɞɟɬ ɫɢɥɶɧɟɟ ɩɪɢɬɹɠɟɧɢɹ ɫɨɫɟɞɟɣ, ɨɧɢ ɧɚɱɧɭɬ ɫɬɹɝɢɜɚɬɶɫɹ ɜ ɟɞɢɧɭɸ ɢɡɨɥɢɪɨɜɚɧɧɭɸ ɬɨɤɨɜɭɸ ɧɢɬɶ – ɮɢɥɚɦɟɧɬ. Ɋɟɡɭɥɶɬɚɬɨɦ ɪɚɡɜɢɬɢɹ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɛɭɞɟɬ ɪɚɡɪɵɜ ɬɨɤɨɜɨɝɨ ɫɥɨɹ ɢ ɪɚɡɛɢɟɧɢɟ ɟɝɨ ɧɚ

ɫɨɜɨɤɭɩɧɨɫɬɶ ɮɢɥɚɦɟɧɬɨɜ. ɉɨ ɷɬɨɣ ɩɪɢɱɢɧɟ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶ ɱɚɫɬɨ ɧɚɡɵɜɚɸɬ

ɪɚɡɪɵɜɧɨɣ, ɢɥɢ ɬɢɪɢɧɝ-ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶɸ (ɨɬ ɚɧɝɥɢɣɫɤɨɝɨ: tearing instability).

Ɏɢɡɢɱɟɫɤɨɣ ɤɚɪɬɢɧɟ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɦɨɠɧɨ ɩɪɢɞɚɬɶ ɢɧɭɸ ɬɪɚɤɬɨɜɤɭ, ɟɫɥɢ ɜɫɩɨɦɧɢɬɶ, ɱɬɨ ɫɢɥɨɜɵɟ ɥɢɧɢɢ «ɨɛɥɚɞɚɸɬ ɧɚɬɹɠɟɧɢɟɦ», ɚ ɩɨɬɨɦɭ ɫɬɪɟɦɹɬɫɹ ɫɨɤɪɚɬɢɬɶɫɹ (ɫɦ. § 23). ɋ ɷɬɨɣ ɬɨɱɤɢ ɡɪɟɧɢɹ «ɪɚɫɬɹɧɭɬɵɟ» ɫɢɥɨɜɵɟ ɥɢɧɢɢ ɤɨɧɮɢɝɭɪɚɰɢɢ ɧɚ ɪɢɫ. 4.18,ɚ ɧɟ ɜɵɝɨɞɧɵ, ɫɢɥɨɜɵɦ ɥɢɧɢɹɦ ɜɵɝɨɞɧɨ «ɩɟɪɟɡɚɦɤɧɭɬɶɫɹ» ɱɟɪɟɡ ɫɥɨɣ, ɫɨɤɪɚɬɢɜ ɫɜɨɸ ɞɥɢɧɭ (ɪɢɫ. 4.19). ɗɬɨ ɢ ɩɪɨɢɫɯɨɞɢɬ, ɤɚɤ ɦɵ ɜɢɞɟɥɢ ɜɵɲɟ. Ɍɟɪɦɢɧ ɩɟɪɟɡɚɦɵɤɚɧɢɟ ɩɪɨɱɧɨ ɜɨɲɟɥ ɜ ɫɨɜɪɟɦɟɧɧɭɸ ɩɥɚɡɦɟɧɧɭɸ ɧɚɭɤɭ.

ɇɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɬɨɤɨɜɵɯ ɫɢɫɬɟɦ (Z – ɩɢɧɱɟɣ)

Z – ɩɢɧɱ – ɷɬɨ ɫɚɦɨɫɠɚɬɵɣ ɫɬɨɥɛ ɩɥɚɡɦɵ ɫ ɩɪɨɞɨɥɶɧɵɦ (ɜɞɨɥɶ ɨɫɢ z) ɬɨɤɨɦ,

ɨɤɪɭɠɟɧɧɵɣ ɫɨɡɞɚɜɚɟɦɵɦ ɷɬɢɦ ɬɨɤɨɦ ɦɚɝɧɢɬɧɵɦ ɩɨɥɟɦ.

Ɋɚɜɧɨɜɟɫɢɟ ɡɞɟɫɶ ɨɛɟɫɩɟɱɢɜɚɟɬɫɹ ɛɚɥɚɧɫɨɦ ɦɚɝɧɢɬɧɨɝɨ ɞɚɜɥɟɧɢɹ ɢ ɞɚɜɥɟɧɢɹ ɩɥɚɡɦɵ, ɤɚɤ ɷɬɨ ɛɵɥɨ ɩɨɤɚɡɚɧɨ ɜ § 24. Ⱦɢɧɚɦɢɱɟɫɤɢɟ ɩɪɨɰɟɫɫɵ, ɫɨɩɪɨɜɨɠɞɚɸɳɢɟ ɜɨɡɧɢɤɧɨɜɟɧɢɟ ɬɚɤɨɝɨ ɩɢɧɱɚ ɨɛɫɭɠɞɚɥɢɫɶ ɜ § 25. Ɂɞɟɫɶ ɨɛɫɭɞɢɦ ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶ ɩɨɞɨɛɧɨɝɨ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɹ, ɩɨɥɚɝɚɹ ɞɥɹ ɩɪɨɫɬɨɬɵ, ɱɬɨ ɬɨɤ ɩɥɚɡɦɵ ɩɨɥɧɨɫɬɶɸ ɫɤɢɧɢɪɨɜɚɧ - ɫɨɫɪɟɞɨɬɨɱɟɧ ɜ ɨɫɧɨɜɧɨɦ ɜ ɩɪɢɩɨɜɟɪɯɧɨɫɬɧɨɦ ɫɥɨɟ. Ɍɨɝɞɚ ɜɧɭɬɪɢ ɩɥɚɡɦɵ ɩɢɧɱɚ ɧɟɬ ɦɚɝɧɢɬɧɨɝɨ ɩɨɥɹ, ɢ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɟ

ɨɛɟɫɩɟɱɢɜɚɟɬɫɹ ɛɚɥɚɧɫɨɦ ɞɚɜɥɟɧɢɣ ɩɥɚɡɦɵ ɢ ɦɚɝɧɢɬɧɨɝɨ ɩɨɥɹ ɧɚ ɝɪɚɧɢɰɟ (ɫɦ.

ɪɢɫ. 4.20):

p

= p ,

p =

Bϕ2

, B =

2I

.

(4.87)

8π

ca

ɩɥɚɡ

ɦɚɝ

ɦɚɝ

ϕ

 

 

 

 

 

 

Ɂɞɟɫɶ ɚ – ɪɚɞɢɭɫ ɩɥɚɡɦɟɧɧɨɝɨ ɫɬɨɥɛɚ, I – ɩɨɥɧɵɣ ɬɨɤ, ɢ ɦɵ ɭɱɥɢ, ɱɬɨ ɜɧɟ ɩɥɚɡɦɵ ɞɥɹ ɩɪɹɦɨɝɨ ɫɬɨɥɛɚ ɦɚɝɧɢɬɧɨɟ ɩɨɥɟ ɫɨɜɩɚɞɚɟɬ ɫ ɩɨɥɟɦ ɩɪɹɦɨɝɨ ɩɪɨɜɨɞɚ.

ɉɟɪɟɬɹɠɤɢ

Ɇɚɝɧɢɬɧɨɟ ɞɚɜɥɟɧɢɟ ɜɧɟ ɩɢɧɱɚ ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɟɬɫɹ ɫ ɭɦɟɧɶɲɟɧɢɟɦ ɪɚɞɢɭɫɚ, ɤɚɤ

ɷɬɨ ɨɱɟɜɢɞɧɨ ɢɡ ɮɨɪɦɭɥɵ (4.87). ɉɪɢ ɦɟɫɬɧɨɦ ɫɭɠɟɧɢɢ ɬɨɤɨɜɨɝɨ ɤɚɧɚɥɚ ɩɥɚɡɦɚ ɜɵɞɚɜɥɢɜɚɟɬɫɹ ɢɡ ɦɟɫɬɚ ɫɭɠɟɧɢɹ (ɩɨɞɨɛɧɨ ɩɚɫɬɟ, ɜɵɞɚɜɥɢɜɚɟɦɨɣ ɢɡ ɬɸɛɢɤɚ, ɪɢɫ. 4.20ɛ), ɩɨɷɬɨɦɭ ɞɚɜɥɟɧɢɟ ɟɟ ɧɟ ɦɨɠɟɬ ɩɪɨɬɢɜɨɞɟɣɫɬɜɨɜɚɬɶ ɧɚɪɚɫɬɚɸɳɟɦɭ

 

ɞɚɜɥɟɧɢɸ ɦɚɝɧɢɬɧɨɝɨ ɩɨɥɹ, ɢ

 

ɩɟɪɟɬɹɠɤɟ

ɜɵɝɨɞɧɨ

ɧɚɪɚɫɬɚɬɶ.

 

Ɋɢɫ. 4.20. ɇɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɩɥɚɡɦɵ ɫ

 

ɬɨɤɨɦ: ɚ ɫɤɢɧɢɪɨɜɚɧɧɵɣ ɩɢɧɱ; ɛ

 

ɩɟɪɟɬɹɠɤɚ; ɜ ɫɬɚɛɢɥɢɡɚɰɢɹ ɩɟɪɟɬɹɠɤɢ

 

ɩɪɨɞɨɥɶɧɵɦ ɩɨɥɟɦ: ɜ ɨɛɥɚɫɬɢ ɩɟɪɟɠɚɬɢɹ

 

ɫɢɥɨɜɵɟ ɥɢɧɢɢ ɫɝɭɳɚɸɬɫɹ, ɞɚɜɥɟɧɢɟ

 

ɜɧɭɬɪɟɧɧɟɝɨ ɩɨɥɹ ɧɚɪɚɫɬɚɟɬ; ɝ ɢɡɝɢɛ -

 

«ɡɦɟɣɤɚ»; ɞ ɫɬɚɛɢɥɢɡɚɰɢɹ ɢɡɝɢɛɚ

 

ɩɪɨɜɨɞɹɳɢɦ ɤɨɠɭɯɨɦ

 

 

Ɋɚɡɜɢɬɢɟ

 

ɩɟɪɟɬɹɠɟɤ

ɦɨɠɧɨ

 

ɩɪɟɞɨɬɜɪɚɬɢɬɶ, ɟɫɥɢ ɜ ɩɥɚɡɦɭ ɩɢɧɱɚ

 

«ɜɦɨɪɨɡɢɬɶ» ɩɪɨɞɨɥɶɧɨɟ ɦɚɝɧɢɬɧɨɟ

 

ɩɨɥɟ

(ɪɢɫ.

4.20,ɜ).

ɉɨɬɨɤ

ɩɪɨɞɨɥɶɧɨɝɨ ɩɨɥɹ ɫɨɯɪɚɧɹɟɬɫɹ

Φ = πa2 B = const,

B ~ a2

, p

z ɦɚɝ

~ a4

,

(4.88)

z

z

 

 

 

 

ɚ ɩɨɷɬɨɦɭ ɷɬɚ ɤɨɦɩɨɧɟɧɬɚ ɦɚɝɧɢɬɧɨɝɨ ɩɨɥɹ ɩɪɢ ɫɠɚɬɢɢ ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɟɬɫɹ, ɢ

ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɟɬɫɹ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɟɟ ɟɦɭ ɞɚɜɥɟɧɢɟ ɜɧɭɬɪɟɧɧɟɝɨ ɦɚɝɧɢɬɧɨɝɨ ɩɨɥɹ. ɉɪɢɱɟɦ ɨɧɨ ɧɚɪɚɫɬɚɟɬ, ɤɚɤ ɷɬɨ ɜɢɞɧɨ ɢɡ ɫɪɚɜɧɟɧɢɹ (4.87) ɢ (4.88), ɛɵɫɬɪɟɟ

ɞɚɜɥɟɧɢɹ ɜɧɟɲɧɟɝɨ ɦɚɝɧɢɬɧɨɝɨ ɩɨɥɹ. ɗɬɨ ɢ ɩɪɢɜɨɞɢɬ ɤ ɜɨɡɦɨɠɧɨɫɬɢ ɫɬɚɛɢɥɢɡɚɰɢɢ ɩɟɪɟɬɹɠɟɤ. Ɇɨɠɧɨ ɩɨɤɚɡɚɬɶ, ɱɬɨ ɩɟɪɟɬɹɠɤɢ ɧɟ ɛɭɞɭɬ ɪɚɡɜɢɜɚɬɶɫɹ,

ɟɫɥɢ ɜɦɨɪɨɠɟɧɧɨɟ ɩɪɨɞɨɥɶɧɨɝɨ ɩɨɥɹ ɛɭɞɟɬ ɞɨɫɬɚɬɨɱɧɨ ɜɟɥɢɤɨ:

Bz > Bϕ2 ,

ɝɞɟ ȼϕ - ɦɚɝɧɢɬɧɨɟ ɩɨɥɟ ɬɨɤɚ ɧɚ ɝɪɚɧɢɰɟ ɩɢɧɱɚ. ȼɨɡɦɨɠɧɨɫɬɶ ɫɬɚɛɢɥɢɡɚɰɢɢ ɩɟɪɟɬɹɠɟɤ ɜɦɨɪɨɠɟɧɧɵɦ ɩɨɥɟɦ ɛɵɥɚ ɩɨɞɬɜɟɪɠɞɟɧɚ ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɚɥɶɧɨ.

«Ɂɦɟɣɤɚ»

«Ɂɦɟɣɤɚ» – ɷɬɨ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶ ɬɨɤɨɜɨɝɨ ɤɚɧɚɥɚ ɤ ɢɡɝɢɛɭ (ɪɢɫ. 4.20,ɝ).

ɇɚɝɥɹɞɧɨ ɩɪɢɱɢɧɭ ɪɚɡɜɢɬɢɹ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɦɨɠɧɨ ɩɨɹɫɧɢɬɶ ɫɥɟɞɭɸɳɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ: ɩɪɢ ɢɡɝɢɛɟ, ɤɚɤ ɷɬɨ ɤɚɱɟɫɬɜɟɧɧɨ ɩɨɤɚɡɚɧɨ ɧɚ ɪɢɫ. 4.20,ɝ, ɫɢɥɨɜɵɟ ɥɢɧɢɢ ɦɚɝɧɢɬɧɨɝɨ ɩɨɥɹ ɫɧɚɪɭɠɢ ɦɟɫɬɚ ɢɡɝɢɛɚ ɪɚɡɪɟɠɚɸɬɫɹ, ɚ ɜɧɭɬɪɢ – ɫɝɭɳɚɸɬɫɹ. ȼ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɟ ɩɨɹɜɥɹɟɬɫɹ ɫɢɥɚ, ɭɫɢɥɢɜɚɸɳɚɹ ɩɟɪɜɨɧɚɱɚɥɶɧɨɟ ɜɨɡɦɭɳɟɧɢɟ, ɬɚɤ ɱɬɨ ɢɡɝɢɛɭ ɜɵɝɨɞɧɨ ɪɚɫɬɢ. ɇɚɪɚɫɬɚɧɢɟ ɢɡɝɢɛɨɜ ɤɚɧɚɥɚ ɪɚɡɪɹɞɚ ɧɟɨɞɧɨɤɪɚɬɧɨ ɧɚɛɥɸɞɚɥɨɫɶ ɜ ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬɚɯ ɧɚ Z-ɩɢɧɱɚɯ.

«Ɂɦɟɣɤɢ» ɦɨɠɧɨ ɫɬɚɛɢɥɢɡɢɪɨɜɚɬɶ, ɟɫɥɢ ɨɤɪɭɠɢɬɶ ɩɥɚɡɦɭ ɯɨɪɨɲɨ ɩɪɨɜɨɞɹɳɢɦ ɤɨɠɭɯɨɦ (ɪɟɚɥɶɧɨ ɢɦɟɧɧɨ ɬɚɤ ɢ ɞɟɥɚɸɬ, ɩɥɚɡɦɟɧɧɵɣ ɲɧɭɪ ɨɤɪɭɠɚɸɬ ɦɚɫɫɢɜɧɵɦ ɦɟɞɧɵɦ ɤɨɠɭɯɨɦ). ɉɪɢ ɛɵɫɬɪɨɦ ɢɡɝɢɛɟ ɬɨɤɨɜɨɝɨ ɤɚɧɚɥɚ ɦɚɝɧɢɬɧɨɟ ɩɨɥɟ ɡɚ ɫɱɟɬ ɫɤɢɧ-ɷɮɮɟɤɬɚ ɧɟ ɭɫɩɟɜɚɟɬ ɩɪɨɧɢɤɧɭɬɶ ɜ ɩɪɨɜɨɞɹɳɢɣ ɤɨɠɭɯ, ɢ ɫɢɥɨɜɵɟ ɥɢɧɢɢ ɦɚɝɧɢɬɧɨɝɨ ɩɨɥɹ ɬɨɤɚ ɨɤɚɡɵɜɚɸɬɫɹ «ɡɚɠɚɬɵ» ɦɟɠɞɭ ɫɬɟɧɤɨɣ ɢ ɩɥɚɡɦɨɣ (ɫɦ. ɪɢɫ. 4.20,ɞ.). ȼɜɢɞɭ ɫɨɯɪɚɧɟɧɢɹ ɩɨɬɨɤɚ, ɜ ɷɬɨɣ ɨɛɥɚɫɬɢ

ɦɚɝɧɢɬɧɨɟ ɩɨɥɟ ɫɬɚɧɟɬ ɛɨɥɶɲɟ, ɱɟɦ ɧɚ ɞɢɚɦɟɬɪɚɥɶɧɨ ɩɪɨɬɢɜɨɩɨɥɨɠɧɨɣ ɫɬɨɪɨɧɟ ɬɨɤɨɜɨɝɨ ɤɚɧɚɥɚ, ɢ ɜɨɡɧɢɤɚɟɬ ɫɢɥɚ, ɫɬɪɟɦɹɳɚɹɫɹ ɜɨɫɫɬɚɧɨɜɢɬɶ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɟ. ɉɨɫɤɨɥɶɤɭ ɦɟɯɚɧɢɡɦ ɫɬɚɛɢɥɢɡɚɰɢɢ ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɨ ɫɜɹɡɚɧ ɫɨ ɜɪɟɦɟɧɟɦ ɫɤɢɧɢɪɨɜɚɧɢɹ, ɦɟɞɥɟɧɧɵɣ ɢɡɝɢɛ, ɨɱɟɜɢɞɧɨ, ɫɬɚɛɢɥɢɡɢɪɨɜɚɬɶɫɹ ɧɟ ɦɨɠɟɬ. ȼ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɛɨɥɟɟ ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨ ɭɩɪɚɜɥɹɬɶ ɩɨɥɨɠɟɧɢɟɦ ɬɨɤɨɜɨɝɨ ɲɧɭɪɚ ɫ ɩɨɦɨɳɶɸ ɞɨɩɨɥɧɢɬɟɥɶɧɵɯ ɩɪɨɜɨɞɧɢɤɨɜ ɫ ɬɨɤɨɦ, ɪɚɫɩɨɥɚɝɚɟɦɵɯ ɧɚ ɩɟɪɢɮɟɪɢɢ ɩɥɚɡɦɵ.

ȼɢɧɬɨɜɚɹ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶ. Ʉɪɢɬɟɪɢɣ ɒɚɮɪɚɧɨɜɚ - Ʉɪɭɫɤɚɥɚ

ȼɨɡɧɢɤɧɨɜɟɧɢɹ ɡɦɟɟɤ ɦɨɠɧɨ ɛɵɥɨ ɛɵ ɢɡɛɟɠɚɬɶ, ɟɫɥɢ ɫɧɚɪɭɠɢ ɨɤɪɭɠɢɬɶ

ɩɢɧɱ ɩɪɨɞɨɥɶɧɵɦ ɦɚɝɧɢɬɧɵɦ ɩɨɥɟɦ. ɇɨ ɫɢɬɭɚɰɢɹ ɡɞɟɫɶ ɧɟ ɬɚɤɚɹ ɨɞɧɨɡɧɚɱɧɚɹ, ɤɚɤ ɦɨɠɟɬ ɩɨɤɚɡɚɬɶɫɹ ɧɚ ɩɟɪɜɵɣ ɜɡɝɥɹɞ. ȼɧɟɲɧɟɟ ɦɚɝɧɢɬɧɨɟ ɩɨɥɟ ɫɤɥɚɞɵɜɚɟɬɫɹ ɫ ɦɚɝɧɢɬɧɵɦ ɩɨɥɟɦ ɬɨɤɚ ɩɢɧɱɚ, ɢ ɨɛɪɚɡɭɟɬɫɹ ɤɨɧɮɢɝɭɪɚɰɢɹ ɫ ɜɢɧɬɨɜɵɦɢ ɫɢɥɨɜɵɦɢ ɥɢɧɢɹɦɢ (ɪɢɫ. 4.21,ɚ). ɉɪɢ ɢɡɝɢɛɟ ɬɨɤɨɜɨɝɨ ɤɚɧɚɥɚ ɞɟɣɫɬɜɭɸɳɢɟ ɧɚ

ɪɚɡɧɵɟ ɟɝɨ ɭɱɚɫɬɤɢ ɫɢɥɵ Ⱥɦɩɟɪɚ ɫɨ ɫɬɨɪɨɧɵ ɜɧɟɲɧɟɝɨ ɩɨɥɹ «ɫɤɪɭɱɢɜɚɸɬ» ɩɥɚɡɦɟɧɧɵɣ ɲɧɭɪ, ɤɚɤ ɷɬɨ ɩɨɤɚɡɚɧɨ ɧɚ ɪɢɫ. 4.21,ɛ, ɢ ɲɧɭɪ ɫɬɪɟɦɢɬɫɹ ɡɚɜɢɬɶɫɹ ɜ

ɜɢɧɬ. ɗɬɨ ɢ ɨɩɪɟɞɟɥɢɥɨ ɧɚɡɜɚɧɢɟ ɨɛɫɭɠɞɚɟɦɨɣ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ. ɋɢɥɚ Ⱥɦɩɟɪɚ, ɞɟɣɫɬɜɭɸɳɚɹ ɧɚ ɬɨɤ ɜ ɦɚɝɧɢɬɧɨɦ ɩɨɥɟ, ɢɫɱɟɡɚɟɬ, ɤɨɝɞɚ ɬɨɤ ɩɚɪɚɥɥɟɥɟɧ ɫɢɥɨɜɨɣ ɥɢɧɢɢ. ɂɦɟɧɧɨ ɬɚɤɨɟ ɩɨɥɨɠɟɧɢɟ ɢ ɫɬɪɟɦɢɬɫɹ ɡɚɧɹɬɶ ɬɨɤɨɜɵɣ ɲɧɭɪ, ɡɚɜɢɜɚɹɫɶ ɜ ɜɢɧɬ. ɇɟɬɪɭɞɧɨ ɩɨɞɫɱɢɬɚɬɶ ɲɚɝ ɜɢɧɬɨɜɨɣ ɫɢɥɨɜɨɣ ɥɢɧɢɢ. Ɍɚɤ ɤɚɤ ɞɥɢɧɚ ɨɤɪɭɠɧɨɫɬɢ ɜ ɫɟɱɟɧɢɢ ɲɧɭɪɚ ɪɚɞɢɭɫɚ ɚ ɫɨɫɬɚɜɥɹɟɬ 2πɚ, ɚ ɩɪɢ ɨɞɧɨɤɪɚɬɧɨɦ ɨɛɯɨɞɟ ɜɨɤɪɭɝ ɲɧɭɪɚ ɫɦɟɳɟɧɢɟ ɪɚɜɧɨ ɲɚɝɭ ɫɢɥɨɜɨɣ ɥɢɧɢɢ h, ɬɨ, ɭɦɧɨɠɢɜ ɞɥɢɧɭ ɨɤɪɭɠɧɨɫɬɢ ɧɚ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɢɣ ɭɝɥɨɜɨɣ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ, ɩɨɥɭɱɚɟɦ

h = 2πa

Bz

.

(4.89)

 

 

B

 

 

ϕ

 

ȿɫɥɢ ɭɱɟɫɬɶ, ɱɬɨ ɤɨɧɰɵ ɲɧɭɪɚ «ɜɦɨɪɨɠɟɧɵ» ɜ ɯɨɪɨɲɨ ɩɪɨɜɨɞɹɳɢɟ ɷɥɟɤɬɪɨɞɵ, ɤɚɤ ɷɬɨ ɩɨɤɚɡɚɧɨ ɧɚ ɪɢɫ. 4.21,ɛ, ɬɨ ɜ ɩɪɨɦɟɠɭɬɤɟ ɞɥɢɧɵ L ɧɟ

ɭɥɨɠɢɬɫɹ ɧɢ ɨɞɧɨɝɨ ɲɚɝɚ ɜɢɧɬɚ, ɚ, ɡɧɚɱɢɬ, ɜɢɧɬɨɜɚɹ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶ ɪɚɡɜɢɜɚɬɶɫɹ

ɧɟ ɫɦɨɠɟɬ, ɟɫɥɢ ɜɵɩɨɥɧɟɧɨ ɭɫɥɨɜɢɟ

 

 

 

 

 

 

 

 

h = 2πa

Bz

> L .

 

 

 

 

 

(4.90)

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ɗɬɨ ɢ ɟɫɬɶ ɤɪɢɬɟɪɢɣ ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ

 

 

 

 

 

 

 

 

ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ

ɪɚɡɜɢɬɢɹ

ɜɢɧɬɨɜɵɯ

 

 

 

 

ɜɨɡɦɭɳɟɧɢɣ. Ɇɵ ɜɢɞɢɦ, ɱɬɨ ɞɥɹ

 

 

 

 

ɩɨɞɚɜɥɟɧɢɹ ɜɢɧɬɨɜɨɣ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ

 

 

 

 

ɩɪɨɞɨɥɶɧɨɟ ɩɨɥɟ ɜ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ

 

 

 

 

ɷɬɢɦ

ɤɪɢɬɟɪɢɟɦ

ɞɨɥɠɧɨ

ɛɵɬɶ

 

 

 

 

ɞɨɫɬɚɬɨɱɧɨ

 

ɫɢɥɶɧɵɦ.

ɋɥɚɛɨɟ

 

 

 

 

ɩɪɨɞɨɥɶɧɨɟ

ɩɨɥɟ

ɬɨɥɶɤɨ

ɭɯɭɞɲɚɟɬ

 

 

 

 

ɫɢɬɭɚɰɢɸ ɜ ɩɥɚɧɟ ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ, ɬɚɤ

 

 

 

 

ɤɚɤ ɭɫɥɨɜɢɟ (4.90) ɦɨɠɟɬ ɧɚɪɭɲɚɬɶɫɹ.

 

 

 

 

Ⱦɥɹ

 

ɫɢɫɬɟɦ

ɫ

ɡɚɦɤɧɭɬɵɦ

 

 

 

 

 

 

Ɋɢɫ. 4.21. ȼɢɧɬɨɜɚɹ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶ

ɩɥɚɡɦɟɧɧɵɦ ɲɧɭɪɨɦ, ɤɚɤ ɷɬɨ ɢɦɟɟɬ

 

ɦɟɫɬɨ

ɜ

ɬɨɪɨɢɞɚɥɶɧɨɣ

ɦɚɝɧɢɬɧɨɣ

 

 

 

 

 

 

 

 

ɥɨɜɭɲɤɟ, ɧɚɩɪɢɦɟɪ

ɜ ɬɨɤɚɦɚɤɟ

(ɫɦ.

§ 17), ɪɨɥɶ ɞɥɢɧɵ ɫɢɫɬɟɦɵ ɜɵɩɨɥɧɹɟɬ ɞɥɢɧɚ ɫɚɦɨɝɨ ɡɚɦɤɧɭɬɨɝɨ ɲɧɭɪɚ. ȿɫɥɢ ɟɝɨ ɛɨɥɶɲɨɣ ɪɚɞɢɭɫ ɪɚɜɟɧ R (ɫɦ. ɪɢɫ. 2.6), ɬɨ, ɩɨɞɫɬɚɜɢɜ ɜ (4.90) ɜ ɤɚɱɟɫɬɜɟ ɞɥɢɧɵ L

ɞɥɢɧɭ ɨɤɪɭɠɧɨɫɬɢ ɛɨɥɶɲɨɝɨ ɪɚɞɢɭɫɚ 2πR, ɩɨɥɭɱɢɦ ɤɪɢɬɟɪɢɣ ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɒɚɮɪɚɧɨɜɚ – Ʉɪɭɫɤɚɥɚ [23]:

q =

h

=

a

 

Bz

> 1.

(4.91)

2πR

R B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ

 

 

ɝɞɟ q – ɬɚɤ ɧɚɡɵɜɚɟɦɵɣ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɡɚɩɚɫɚ ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ

ɉɪɢɦɟɧɢɬɟɥɶɧɨ ɤ ɬɨɤɚɦɚɤɚɦ, ɩɪɨɞɨɥɶɧɨɟ ɩɨɥɟ Bz ɩɪɢɧɹɬɨ ɧɚɡɵɜɚɬɶ ɬɨɪɨɢɞɚɥɶɧɵɦ, ɚ ɩɨɥɟ ɬɨɤɚ Bϕ ɩɨɥɨɢɞɚɥɶɧɵɦ. ɋɨɝɥɚɫɧɨ ɤɪɢɬɟɪɢɸ ɒɚɮɪɚɧɨɜɚ

– Ʉɪɭɫɤɚɥɚ ɬɨɪɨɢɞɚɥɶɧɨɟ ɩɨɥɟ ɞɨɥɠɧɨ ɛɵɬɶ ɨɱɟɧɶ ɛɨɥɶɲɢɦ, ɟɫɥɢ ɞɢɚɦɟɬɪ ɫɟɱɟɧɢɹ ɲɧɭɪɚ ɡɧɚɱɢɬɟɥɶɧɨ ɦɟɧɶɲɟ ɟɝɨ ɞɥɢɧɵ ɩɨ ɛɨɥɶɲɨɦɭ ɪɚɞɢɭɫɭ. ȼ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ, ɨɰɟɧɢɜɚɹ ɜɟɥɢɱɢɧɭ ɩɨɥɨɢɞɚɥɶɧɨɝɨ ɩɨɥɹ ɬɨɤɚ ɩɥɚɡɦɟɧɧɨɝɨ ɲɧɭɪɚ ɤɚɤ

2I Bϕ = ca ,

ɦɨɠɟɦ ɡɚɩɢɫɚɬɶ ɤɪɢɬɟɪɢɣ ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɤɚɤ ɭɫɥɨɜɢɟ, ɨɝɪɚɧɢɱɢɜɚɸɳɟɟ ɞɨɩɭɫɬɢɦɵɣ ɬɨɤ ɜ ɬɨɤɚɦɚɤɟ:

I < I

 

= c

a2

B .

(4.92)

max

 

 

 

R

z

 

 

 

 

 

 

ɗɬɨ ɭɫɥɨɜɢɟ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬ ɨɞɧɭ ɢɡ ɝɪɚɧɢɰ ɪɚɛɨɱɟɣ ɨɛɥɚɫɬɢ ɞɥɹ ɬɚɤɨɣ ɫɢɫɬɟɦɵ (ɬɚɤ ɧɚɡɵɜɚɟɦɵɣ ɩɪɟɞɟɥ ɩɨ ɬɨɤɭ).

ɉɨɞɱɟɪɤɧɟɦ ɜ ɡɚɤɥɸɱɟɧɢɟ, ɱɬɨ ɤɪɢɬɟɪɢɣ ɒɚɮɪɚɧɨɜɚ – Ʉɪɭɫɤɚɥɚ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɤɪɢɬɟɪɢɟɦ ɝɥɨɛɚɥɶɧɨɣ ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ, ɬ.ɟ. ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɩɥɚɡɦɟɧɧɨɝɨ ɲɧɭɪɚ ɜ ɰɟɥɨɦ, ɢ ɧɟ ɝɚɪɚɧɬɢɪɭɟɬ ɥɨɤɚɥɶɧɨɣ ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ. ɇɚɩɪɢɦɟɪ, ɨɞɢɧ ɢɡ ɤɪɢɬɟɪɢɟɜ ɥɨɤɚɥɶɧɨɣ ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ (ɤɪɢɬɟɪɢɣ ɋɚɣɞɟɦɚ) ɡɚɩɢɫɵɜɚɟɬɫɹ ɜ ɜɢɞɟ

8πp( r )

(1

q2

) +

1

s2

> 0,

p( r ) =

dp

,

s =

d

ln q .

(4.93)

B2

4

dr

dr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɂɞɟɫɶ ɩɨɫɥɟɞɧɟɟ ɫɥɚɝɚɟɦɨɟ – ɲɢɪ (ɢɥɢ ɩɟɪɟɤɪɟɳɟɧɧɨɫɬɶ) ɫɢɥɨɜɵɯ ɥɢɧɢɣ ɜɫɟɝɞɚ ɨɤɚɡɵɜɚɟɬ ɫɬɚɛɢɥɢɡɢɪɭɸɳɟɟ ɞɟɣɫɬɜɢɟ. Ɍɚɤ ɤɚɤ ɜ ɩɨɩɟɪɟɱɧɨɦ ɫɟɱɟɧɢɢ ɲɧɭɪɚ ɞɚɜɥɟɧɢɟ ɩɥɚɡɦɵ p(r) ɩɨ ɦɟɪɟ ɭɞɚɥɟɧɢɹ ɨɬ ɰɟɧɬɪɚ ɭɛɵɜɚɟɬ, ɬɨ ɞɥɹ ɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ, ɩɪɢ ɦɚɥɨɦ ɲɢɪɟ, ɞɨɥɠɧɨ ɛɵɬɶ q>1 ɜ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɢɢ ɫ ɤɪɢɬɟɪɢɟɦ ɒɚɮɪɚɧɨɜɚ –

Ʉɪɭɫɤɚɥɚ. ȿɫɥɢ ɨɤɚɠɟɬɫɹ ɬɚɤ, ɱɬɨ ɧɚ ɩɟɪɢɮɟɪɢɢ ɩɥɚɡɦɟɧɧɨɝɨ ɲɧɭɪɚ ɛɭɞɟɬ q(a)>1, ɬɨ ɝɥɨɛɚɥɶɧɨ ɲɧɭɪ ɛɭɞɟɬ ɭɫɬɨɣɱɢɜ. ɇɨ ɟɫɥɢ ɩɪɢ ɷɬɨɦ ɜ ɰɟɧɬɪɟ ɲɧɭɪɚ

ɨɤɚɠɟɬɫɹ q(0)<1, ɬɨ ɜɨɡɦɨɠɧɨ ɪɚɡɜɢɬɢɟ ɜɧɭɬɪɟɧɧɟɣ ɜɢɧɬɨɜɨɣ ɦɨɞɵ, ɜɵɡɵɜɚɸɳɟɣ «ɜɵɜɨɪɚɱɢɜɚɧɢɟ» ɲɧɭɪɚ «ɧɚɢɡɧɚɧɤɭ» ɢ ɩɨɹɜɥɟɧɢɟ ɩɢɥɨɨɛɪɚɡɧɵɯ ɤɨɥɟɛɚɧɢɣ ɟɝɨ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɵ, ɜɫɥɟɞɫɬɜɢɟ ɩɟɪɟɦɟɲɢɜɚɧɢɹ ɝɨɪɹɱɟɣ ɰɟɧɬɪɚɥɶɧɨɣ ɢ ɯɨɥɨɞɧɨɣ ɩɟɪɢɮɟɪɢɣɧɨɣ ɩɥɚɡɦɵ ɲɧɭɪɚ.

§37. Ʉɢɧɟɬɢɱɟɫɤɢɟ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɩɥɚɡɦɵ.

Ɇɟɯɚɧɢɡɦ ɨɛɪɚɬɧɨɝɨ ɩɨɝɥɨɳɟɧɢɹ Ʌɚɧɞɚɭ.

Ʉɢɧɟɬɢɱɟɫɤɢɟ ɷɮɮɟɤɬɵ ɫɬɚɧɨɜɹɬɫɹ ɫɭɳɟɫɬɜɟɧɧɵɦɢ, ɤɨɝɞɚ ɮɚɡɨɜɚɹ ɫɤɨɪɨɫɬɶ

ɜɨɥɧ ɨɤɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɩɨɪɹɞɤɚ ɯɚɪɚɤɬɟɪɧɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɱɚɫɬɢɰ ɩɥɚɡɦɵ. Ɉɞɧɨ ɢɡ ɩɪɨɹɜɥɟɧɢɣ ɷɬɢɯ ɷɮɮɟɤɬɨɜ – ɛɟɫɫɬɨɥɤɧɨɜɢɬɟɥɶɧɨɟ ɡɚɬɭɯɚɧɢɟ Ʌɚɧɞɚɭ, ɩɪɢɜɨɞɹɳɟɟ ɤ ɡɚɬɭɯɚɧɢɸ ɜɨɥɧ ɜ ɦɚɤɫɜɟɥɥɨɜɫɤɨɣ ɩɥɚɡɦɟ. ɇɚɥɢɱɢɟ (ɢɥɢ ɨɬɫɭɬɫɬɜɢɟ) ɛɟɫɫɬɨɥɤɧɨɜɢɬɟɥɶɧɨɝɨ ɡɚɬɭɯɚɧɢɹ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɡɧɚɤɨɦ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɨɣ ɩɨ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɨɬ ɮɭɧɤɰɢɢ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɜ ɪɟɡɨɧɚɧɫɧɨɣ ɬɨɱɤɟ, ɡɚɞɚɜɚɟɦɨɣ

ɭɫɥɨɜɢɟɦ ɱɟɪɟɧɤɨɜɫɤɨɝɨ ɪɟɡɨɧɚɧɫɚ

ω kv& = 0 ,

ɢɥɢ, ɞɪɭɝɢɦɢ ɫɥɨɜɚɦɢ, ɡɚɬɭɯɚɧɢɟ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɟɦ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɚ ɱɚɫɬɢɰ, ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɤɨɬɨɪɵɯ ɜɵɲɟ ɢɥɢ ɧɢɠɟ ɮɚɡɨɜɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɜɨɥɧɵ. ȿɫɥɢ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ɋɢɫ. 4.22. Ɋɟɡɨɧɚɧɫɧɨɟ ɜɡɚɢɦɨɞɟɣɫɬɜɢɟ

Ɋɢɫ. 4.23. ɇɟɪɚɜɧɨɜɟɫɧɚɹ ɮɭɧɤɰɢɹ

ɜɨɥɧ ɢ ɱɚɫɬɢɰ ɜ ɩɥɚɡɦɟ

ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ ɱɚɫɬɢɰ ɜ ɚɞɢɚɛɚɬɢɱɟɫɤɨɣ

 

 

 

ɥɨɜɭɲɤɟ

ɩɨɫɥɟɞɧɢɯ ɛɨɥɶɲɟ, ɬɨ ɷɧɟɪɝɢɹ ɜɨɥɧɵ ɩɨɝɥɨɳɚɟɬɫɹ (§ 33). ɉɪɢ ɧɚɥɢɱɢɢ ɜ ɩɥɚɡɦɟ ɢɧɬɟɧɫɢɜɧɨɝɨ ɩɭɱɤɚ ɱɚɫɬɢɰ (ɫɦ. ɪɢɫ. 4.22, «ɝɨɪɛ» ɧɚ ɷɬɨɦ ɪɢɫɭɧɤɟ ɨɬɜɟɱɚɟɬ ɩɪɟɜɵɲɟɧɢɸ ɱɢɫɥɚ ɱɚɫɬɢɰ ɫ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɟɣ ɫɤɨɪɨɫɬɶɸ ɜ ɩɭɱɤɟ ɧɚɞ ɱɢɫɥɨɦ ɱɚɫɬɢɰ, ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɢɯ ɦɚɤɫɜɟɥɥɨɜɫɤɨɦɭ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɸ), ɡɚɬɭɯɚɧɢɟ ɪɟɡɨɧɚɧɫɧɨɣ ɜɨɥɧɵ ɦɨɠɟɬ ɫɦɟɧɢɬɶɫɹ ɪɚɫɤɚɱɤɨɣ. ȼ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɝɨɜɨɪɹɬ ɨɛ ɨɛɪɚɬɧɨɦ ɦɟɯɚɧɢɡɦɟ ɩɨɝɥɨɳɟɧɢɹ Ʌɚɧɞɚɭ. ȿɫɥɢ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɱɚɫɬɢɰ ɩɭɱɤɚ ɞɨɫɬɚɬɨɱɧɨ ɛɨɥɶɲɚɹ, ɬɨ ɱɚɫɬɨɬɵ ɪɟɡɨɧɚɧɫɧɵɯ ɜɨɥɧ ɛɭɞɭɬ ɜɟɥɢɤɢ, ɚ ɞɥɢɧɵ ɜɨɥɧ

– ɦɚɥɵ. ȼ ɷɬɨɦ ɨɬɧɨɲɟɧɢɢ ɬɚɤɢɟ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ, ɜ ɨɬɥɢɱɢɟ ɨɬ ɆȽȾɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɟɣ, ɩɪɟɢɦɭɳɟɫɬɜɟɧɧɨ ɦɟɥɤɨɦɚɫɲɬɚɛɧɵɟ ɢ, ɤɚɡɚɥɨɫɶ ɛɵ, ɧɟ ɦɨɝɭɬ ɩɪɢɜɨɞɢɬɶ ɤ ɝɥɨɛɚɥɶɧɵɦ ɩɨɫɥɟɞɫɬɜɢɹɦ. Ɇɵ ɭɠɟ ɡɧɚɟɦ, ɨɞɧɚɤɨ, ɱɬɨ ɧɚɥɢɱɢɟ ɢɧɬɟɧɫɢɜɧɵɯ ɲɭɦɨɜ ɜ ɩɥɚɡɦɟ ɦɨɠɟɬ ɩɪɢɜɨɞɢɬɶ ɤ ɷɮɮɟɤɬɢɜɧɨɦɭ ɭɜɟɥɢɱɟɧɢɸ ɱɚɫɬɨɬɵ ɫɬɨɥɤɧɨɜɟɧɢɣ ɱɚɫɬɢɰ (ɪɚɫɫɟɹɧɢɟ ɧɚ ɜɨɥɧɚɯ), ɜɵɡɵɜɚɸɳɟɦɭ ɚɧɨɦɚɥɶɧɵɟ ɷɮɮɟɤɬɵ ɜ ɩɪɨɰɟɫɫɚɯ ɩɟɪɟɧɨɫɚ: ɚɧɨɦɚɥɶɧɨ ɜɵɫɨɤɚɹ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɞɢɮɮɭɡɢɢ ɢ ɬɟɩɥɨɩɪɨɜɨɞɧɨɫɬɶ, ɚɧɨɦɚɥɶɧɨ ɛɨɥɶɲɨɟ ɫɨɩɪɨɬɢɜɥɟɧɢɟ ɩɥɚɡɦɵ ɢ ɬ.ɩ.

ɂɬɚɤ, ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɢɟ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɟɫɬɶ ɫɥɟɞɫɬɜɢɟ ɨɬɫɬɭɩɥɟɧɢɹ ɨɬ ɪɚɜɧɨɜɟɫɧɨɣ, ɦɚɤɫɜɟɥɥɨɜɫɤɨɣ ɮɭɧɤɰɢɢ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ. ɇɟɪɚɜɧɨɜɟɫɧɵɟ ɭɫɥɨɜɢɹ ɦɨɝɭɬ ɪɟɚɥɢɡɨɜɚɬɶɫɹ ɧɟ ɬɨɥɶɤɨ ɩɪɢ ɧɚɥɢɱɢɢ ɩɭɱɤɚ. ɇɚɩɪɢɦɟɪ, ɜ ɚɞɢɚɛɚɬɢɱɟɫɤɨɣ ɥɨɜɭɲɤɟ (§ 33) ɮɭɧɤɰɢɹ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ «ɨɛɟɞɧɹɟɬɫɹ» ɡɚ ɫɱɟɬ ɭɯɨɞɚ ɦɟɞɥɟɧɧɵɯ ɱɚɫɬɢɰ ɜ ɨɩɚɫɧɵɣ ɤɨɧɭɫ ɩɨɬɟɪɶ (ɪɢɫ. 4.23). ɗɬɨ ɫɨɡɞɚɟɬ ɛɥɚɝɨɩɪɢɹɬɧɵɟ ɭɫɥɨɜɢɹ

ɞɥɹ ɪɚɫɤɚɱɤɢ ɪɚɡɧɨɜɢɞɧɨɫɬɟɣ «ɤɨɧɭɫɧɵɯ» ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɟɣ (ɧɚɩɪɢɦɟɪ, ɨɞɧɚ ɢɡ ɧɚɢɛɨɥɟɟ ɨɩɚɫɧɵɯ – ɞɪɟɣɮɨɜɨ–ɤɨɧɭɫɧɚɹ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶ [12]),

ɨɝɪɚɧɢɱɢɜɚɸɳɢɯ ɜɪɟɦɹ ɠɢɡɧɢ ɩɥɚɡɦɵ ɜ ɥɨɜɭɲɤɟ.

ɉɪɢɱɢɧɨɣ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɢ ɧɚɥɢɱɢɟ ɩɨɬɨɤɨɜ ɩɥɚɡɦɵ, ɟɫɥɢ ɧɚɣɞɟɬɫɹ ɩɨɞɯɨɞɹɳɚɹ ɜɨɥɧɚ ɫ ɮɚɡɨɜɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɶɸ, ɛɥɢɡɤɨɣ ɤ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɩɨɬɨɤɚ. ɂɦɟɧɧɨ ɬɚɤɨɜɚ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɫɢɬɭɚɰɢɹ ɩɪɢ ɧɚɥɢɱɢɢ ɫɢɫɬɟɦɚɬɢɱɟɫɤɢɯ ɞɪɟɣɮɨɜɵɯ ɩɨɬɨɤɨɜ ɩɥɚɡɦɵ (§ 17). ɇɚɩɪɢɦɟɪ, ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɥɚɪɦɨɪɨɜɫɤɨɝɨ ɞɪɟɣɮɚ, ɨɛɹɡɚɧɧɨɝɨ ɫɜɨɢɦ ɩɪɨɢɫɯɨɠɞɟɧɢɟɦ ɧɟɨɞɧɨɪɨɞɧɨɫɬɢ ɩɥɨɬɧɨɫɬɢ ɡɚɦɚɝɧɢɱɟɧɧɨɣ ɩɥɚɡɦɵ, ɩɨ ɩɨɪɹɞɤɭ ɜɟɥɢɱɢɧɵ ɫɨɫɬɚɜɥɹɟɬ

vɞɪ ~ vT ρB L ,

ɝɞɟ L – ɯɚɪɚɤɬɟɪɧɵɣ ɪɚɡɦɟɪ ɧɟɨɞɧɨɪɨɞɧɨɫɬɢ. ɋ ɷɬɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɶɸ ɦɨɠɧɨ ɫɜɹɡɚɬɶ ɱɚɫɬɨɬɭ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɟɣ ɞɪɟɣɮɨɜɨɣ ɜɨɥɧɵ. ȿɫɥɢ, ɧɚɩɪɢɦɟɪ, B||z, n||x, ɬɨ ɜɨɥɧɚ ɪɚɫɩɪɨɫɬɪɚɧɹɟɬɫɹ ɜ ɧɚɩɪɚɜɥɟɧɢɢ ɨɫɢ y:

ω= ky vɞɪ .

ɉɭɱɤɨɜɚɹ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶ

Ɉɞɧɢɦ ɢɯ ɩɪɨɫɬɟɣɲɢɯ ɩɪɢɦɟɪɨɜ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɨɣ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɹɜɥɹɟɬɫɹ

ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶ ɩɭɱɤɚ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ, ɩɪɨɧɢɡɵɜɚɸɳɟɝɨ ɩɥɚɡɦɭ.

Ɋɚɫɫɦɨɬɪɢɦ ɧɚɢɛɨɥɟɟ ɩɪɨɫɬɨɣ ɫɥɭɱɚɣ ɪɚɫɤɚɱɤɢ ɩɪɨɞɨɥɶɧɵɯ ɜɨɥɧ, ɤɨɝɞɚ ɱɟɪɟɡ ɯɨɥɨɞɧɭɸ ɩɥɚɡɦɭ (Te0, Ti0) noi=noe=no, ɩɪɨɯɨɞɢɬ ɯɨɥɨɞɧɵɣ ɩɭɱɨɤ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ (vno0, nno0) ɦɚɥɨɣ ɩɥɨɬɧɨɫɬɢ. Ⱦɢɫɩɟɪɫɢɨɧɧɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɞɥɹ ɷɬɨɝɨ ɫɥɭɱɚɹ ɡɚɩɢɫɵɜɚɟɬɫɹ ɜ ɜɢɞɟ:

 

ω 2

+ ω 2

ω 2

 

 

ε = 1

Le

Li

n

= 0 .

(4.94)

 

 

(ω kvno )2

 

ω 2

 

 

ɉɟɪɜɵɟ ɞɜɚ ɫɥɚɝɚɟɦɵɯ ɡɞɟɫɶ ɨɬɜɟɱɚɸɬ ɯɨɥɨɞɧɨɣ ɩɥɚɡɦɟ (ɫɦ. § 29), ɚ ɩɨɫɥɟɞɧɟɟ ɨɩɢɫɵɜɚɟɬ ɜɤɥɚɞ ɯɨɥɨɞɧɨɝɨ ɩɭɱɤɚ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ. Ɂɞɟɫɶ ωLe, ωLi ɢ ωɩ – ɥɟɧɝɦɸɪɨɜɫɤɢɟ ɱɚɫɬɨɬɵ ɞɥɹ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɩɥɚɡɦɵ, ɢɨɧɨɜ ɩɥɚɡɦɵ ɢ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɩɭɱɤɚ ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɟɧɧɨ, vɩ – ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɩɭɱɤɚ.

ɗɬɨ ɩɨɥɧɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ 4-ɣ ɫɬɟɩɟɧɢ, ɩɪɢɜɨɞɢɦɨɟ ɤ ɤɚɧɨɧɢɱɟɫɤɨɣ ɮɨɪɦɟ. ɉɪɢɛɥɢɠɟɧɧɨɟ ɪɟɲɟɧɢɟ ɟɝɨ ɛɵɥɨ ɩɪɟɞɥɨɠɟɧɨ ə.Ɏɟɣɧɛɟɪɝɨɦ ɢɡ ɞɨɜɨɥɶɧɨ ɧɚɝɥɹɞɧɵɯ ɮɢɡɢɱɟɫɤɢɯ ɫɨɨɛɪɚɠɟɧɢɣ. ɂɡɜɟɫɬɧɨ, ɱɬɨ ɩɪɢ ɩɪɨɯɨɠɞɟɧɢɢ ɩɭɱɤɚ ɱɟɪɟɡ ɩɥɚɡɦɭ ɜɨɡɧɢɤɚɸɬ (ɬɨɱɧɟɟ, ɦɨɝɭɬ ɜɨɡɧɢɤɚɬɶ ɩɪɢ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɧɵɯ ɭɫɥɨɜɢɹɯ) ɤɨɥɟɛɚɧɢɹ ɫ ɧɚɪɚɫɬɚɸɳɟɣ ɜɨ ɜɪɟɦɟɧɢ ɚɦɩɥɢɬɭɞɨɣ. Ɋɚɡɜɢɜɚɟɬɫɹ ɬɚɤ ɧɚɡɵɜɚɟɦɚɹ ɩɭɱɤɨɜɚɹ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶ. Ɉɧɚ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɱɚɫɬɧɵɦ ɫɥɭɱɚɟɦ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɟɣ, ɨɛɭɫɥɨɜɥɟɧɧɵɯ ɧɚɥɢɱɢɟɦ ɭɱɚɫɬɤɨɜ ɫ ɩɨɥɨɠɢɬɟɥɶɧɨɣ ɩɪɨɢɡɜɨɞɧɨɣ ɱɚɫɬɢ ɮɭɧɤɰɢɢ ɪɚɫɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ. ɂɡ ɪɢɫ. 4.22 ɜɢɞɧɨ, ɱɬɨ ɫ ɜɨɥɧɨɣ ɜɡɚɢɦɨɞɟɣɫɬɜɭɸɬ ɱɚɫɬɢɰɵ ɩɥɚɡɦɵ, ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɤɨɬɨɪɵɯ ɛɥɢɡɤɚ ɤ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɜɨɥɧɵ vɮ2. Ʉɚɠɟɬɫɹ, ɜɨɡɧɢɤɚɟɬ ɩɪɨɬɢɜɨɪɟɱɢɟ: ɫɧɚɱɚɥɚ ɩɪɢɧɹɥɢ Ɍe0, ɚ ɬɟɩɟɪɶ ɞɨɥɠɧɵ ɩɪɢɧɹɬɶ, ɱɬɨ ɱɚɫɬɶ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɩɥɚɡɦɵ ɢɦɟɸɬ ɬɟɩɥɨɜɭɸ ɫɤɨɪɨɫɬɶ, ɛɥɢɡɤɭɸ ɤ ɮɚɡɨɜɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɜɨɥɧɵ. ɇɨ ɭɫɥɨɜɢɟ Ɍe0 ɟɳɟ ɧɟ ɡɧɚɱɢɬ, ɱɬɨ ɬɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ ɬɨɠɞɟɫɬɜɟɧɧɨ ɪɚɜɧɚ ɧɭɥɸ (ɬɚɤɨɝɨ ɧɟ ɛɵɜɚɟɬ), ɚ ɨɛɨɡɧɚɱɚɟɬ ɬɨɥɶɤɨ, ɱɬɨ ɫɤɨɪɨɫɬɢ, ɩɪɢɨɛɪɟɬɚɟɦɵɟ ɜ ɷɥɟɤɬɪɢɱɟɫɤɢɯ ɩɨɥɹɯ, ɦɧɨɝɨ ɛɨɥɶɲɟ ɬɟɩɥɨɜɵɯ. ɋɥɟɞɨɜɚɬɟɥɶɧɨ, ɩɪɨɬɢɜɨɪɟɱɢɹ ɧɟɬ. Ɉɞɧɚɤɨ ɜ ɧɚɲɟɦ ɫɥɭɱɚɟ

ɩɪɟɧɟɛɪɟɠɟɦ ɜɤɥɚɞɨɦ ωLi2 << ωLe2

, ɢ ɛɭɞɟɦ ɪɚɫɫɦɚɬɪɢɜɚɬɶ ω ωɩ

kvno . Ɍɚɤ

ɤɚɤ, ɩɨ

ɩɪɟɞɩɨɥɨɠɟɧɢɸ, ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ ɩɭɱɤɚ ɦɚɥɚ, nn<<no, ɬɨ ɩɪɢɦɟɦ

 

 

 

 

 

 

ω ωLe + δω kvno + δω ,

|δω|<< ωLe .

 

 

 

(4.95)

ɉɨɞɫɬɚɜɥɹɹ ɷɬɨ ɜ (4.94) ɢ ɪɚɡɥɚɝɚɹ ɜ ɪɹɞ ɩɨ ɦɚɥɨɣ ɜɟɥɢɱɢɧɟ, ɩɨɥɭɱɢɦ 1

2

δω

+

ωn2

= 1 ,

ωLe

δω 2

 

ɬ.ɟ. ɤɭɛɢɱɟɫɤɨɟ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ

 

 

 

 

 

 

 

2δω 3 ωn2ωLe = 0 .

 

 

 

 

 

 

(4.96)

ɗɬɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɟ ɜɫɟɝɞɚ ɢɦɟɟɬ ɪɟɲɟɧɢɟ ɫ ɩɨɥɨɠɢɬɟɥɶɧɨɣ ɦɧɢɦɨɣ ɱɚɫɬɶɸ, ɱɬɨ ɢ ɞɚɟɬ ɜɟɥɢɱɢɧɭ ɢɧɤɪɟɦɟɧɬɚ (ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɪɨɫɬɚ) ɜɨɡɦɭɳɟɧɢɣ:

§

1

 

 

·1/ 3

 

§n

no

·1/ 3

 

 

 

 

 

δω = iγ , γ ¨

 

ω 2ω

¸

= ω

¨

 

¸ .

 

 

(4.97)

 

2

 

 

 

 

 

©

n

 

Le ¹

 

Le ©

no ¹

 

&

 

&&

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

&

&

 

 

 

ɉɨɫɤɨɥɶɤɭ ɜɨɡɦɭɳɟɧɢɹ ɜɫɟɯ ɜɟɥɢɱɢɧ ( ne , ve

, nn , vn , E )

ɩɪɨɩɨɪɰɢɨɧɚɥɶɧɵ e

 

,

ɬɨ

ɨɧɢ ɛɭɞɭɬ ɭɜɟɥɢɱɢɜɚɬɶɫɹ

ɩɪɨɩɨɪɰɢɨɧɚɥɶɧɨ

eγt .

ȼɟɥɢɱɢɧɚ

γ ɧɚɡɵɜɚɟɬɫɹ ɢɧɤɪɟɦɟɧɬɨɦ

ɢ

ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɧɚɪɚɫɬɚɧɢɹ ɚɦɩɥɢɬɭɞɵ ɜɨɥɧɵ ɜɨ ɜɪɟɦɟɧɢ. Ɂɚɦɟɬɢɦ ɬɚɤɠɟ, ɱɬɨ ɜɨɡɦɭɳɟɧɢɹ ɞɥɹ ɷɬɨɣ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɹɜɥɹɸɬɫɹ ɫɧɨɫɨɜɵɦɢ (ɭɜɥɟɤɚɸɬɫɹ ɩɭɱɤɨɦ), ɬɚɤ ɤɚɤ ɪɟɲɟɧɢɟ ɢɦɟɟɬ ɧɟɧɭɥɟɜɭɸ ɞɟɣɫɬɜɢɬɟɥɶɧɭɸ ɱɚɫɬɶ ɱɚɫɬɨɬɵ. ȼɚɠɧɨ ɨɬɦɟɬɢɬɶ ɬɚɤɠɟ, ɱɬɨ ɢɡɥɨɠɟɧɧɨɟ ɩɪɢɛɥɢɠɟɧɧɨɟ ɪɟɲɟɧɢɟ ɩɨɡɜɨɥɹɟɬ ɨɰɟɧɢɬɶ ɥɢɲɶ ɜɟɥɢɱɢɧɭ ɦɚɤɫɢɦɚɥɶɧɨɝɨ ɢɧɤɪɟɦɟɧɬɚ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ. Ɇɟɠɞɭ ɬɟɦ, ɭɠɟ ɢɡ ɫɚɦɨɝɨ ɭɪɚɜɧɟɧɢɹ (4.94) ɨɱɟɜɢɞɧɨ, ɱɬɨ ɤɨɪɨɬɤɢɟ ɜɨɥɧɵ, ɞɥɹ

ɤɨɬɨɪɵɯ |k|>> ωLe

vno , ɪɚɫɤɚɱɢɜɚɬɶɫɹ ɧɟ ɦɨɝɭɬ. Ⱦɪɭɝɢɦɢ ɫɥɨɜɚɦɢ,

ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶ ɢɦɟɟɬ

ɤɨɪɨɬɤɨɜɨɥɧɨɜɵɣ ɩɨɪɨɝ, ɤɚɤ ɦɨɠɧɨ ɩɨɤɚɡɚɬɶ, ɪɚɜɧɵɣ

 

|kɩɨɪɨɝ|= 2(ωLe

vno )[1 + (nn n0 )2 3 ]3 2 2(ωLe vno ).

(4.98)

ɉɨɪɨɝ, ɤɚɤ ɦɵ ɜɢɞɢɦ, ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɜɟɥɢɱɢɧɨɣ ɮɨɪɦɚɥɶɧɨ ɩɨɯɨɠɟɣ ɧɚ ɞɟɛɚɟɜɫɤɢɣ ɪɚɞɢɭɫ, ɨɞɧɚɤɨ ɜɦɟɫɬɨ ɬɟɩɥɨɜɨɣ ɫɤɨɪɨɫɬɢ, ɤɨɬɨɪɚɹ ɜ ɧɚɲɟɦ ɫɥɭɱɚɟ ɪɚɜɧɚ ɧɭɥɸ, ɜɯɨɞɢɬ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɱɚɫɬɢɰ ɩɭɱɤɚ.

Ⱦɥɹ ɞɪɭɝɢɯ ɩɭɱɤɨɜɵɯ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɟɣ ɢɧɤɪɟɦɟɧɬɵ ɛɭɞɭɬ ɞɪɭɝɢɦɢ.

ɇɚɩɪɢɦɟɪ, ɞɥɹ ɛɭɧɟɦɚɧɨɜɫɤɨɣ (ɬɨɤɨɜɨɣ) ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨɝɨ ɞɜɢɠɟɧɢɹ ɢɨɧɨɜ ɢ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ, ɨɩɢɫɵɜɚɟɦɨɣ ɫɯɨɞɧɵɦ ɫ (4.94) ɭɪɚɜɧɟɧɢɟɦ

 

ω 2

 

ω 2

 

ε = 1

Le

Li

= 0 ,

(4.99)

(ω kveo )2

 

 

 

ω 2

 

ɦɚɤɫɢɦɚɥɶɧɵɣ ɢɧɤɪɟɦɟɧɬ, ɤɚɤ ɦɨɠɧɨ ɩɨɤɚɡɚɬɶ, ɛɭɞɟɬ ɡɚɜɢɫɟɬɶ ɨɬ ɨɬɧɨɲɟɧɢɹ ɦɚɫɫ ɷɥɟɤɬɪɨɧɨɜ ɢ ɢɨɧɨɜ

γ ω

§

me

·

1/ 3

 

¨

¸

.

(4.100)

 

 

Le © m

¹

 

 

 

 

i

 

 

 

ɗɬɚ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɶ ɬɚɤɠɟ ɩɨɪɨɝɨɜɚɹ, ɨɞɧɚɤɨ, ɜ ɨɬɥɢɱɢɟ ɨɬ ɩɪɟɞɵɞɭɳɟɝɨ ɫɥɭɱɚɹ, ɫɧɨɫɚ ɧɟɬ ɢ ɮɚɤɬɢɱɟɫɤɢ ɷɬɨ ɫɬɨɹɱɢɟ ɚɩɟɪɢɨɞɢɱɟɫɤɢ ɧɚɪɚɫɬɚɸɳɢɟ ɜɨɡɦɭɳɟɧɢɹ.

ɉɪɢ ɧɚɥɢɱɢɢ ɩɭɱɤɨɜ ɧɟɭɫɬɨɣɱɢɜɨɫɬɢ ɜɫɟɝɞɚ ɢɦɟɸɬ ɜɨɡɦɨɠɧɨɫɬɶ ɪɚɡɜɢɜɚɬɶɫɹ, ɟɫɬɟɫɬɜɟɧɧɨ, ɩɪɢ ɭɫɥɨɜɢɢ ɩɪɟɨɞɨɥɟɧɢɹ ɩɨɪɨɝɚ, ɟɫɥɢ ɜ ɫɩɟɤɬɪɟ ɲɭɦɨɜ ɩɥɚɡɦɵ ɧɚɣɞɟɬɫɹ ɜɨɡɦɭɳɟɧɢɟ ɫ ɩɨɞɯɨɞɹɳɟɣ ɞɥɢɧɨɣ ɜɨɥɧɵ.