《物理学中各种效应.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理学中各种效应.docx（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、磁阻效应磁阻效应（Magnetoresistance Effects）是指某些金属或半导体的电阻值随外加磁场变化而变化的现象。同霍尔效应一样，磁阻效应也是由于载流子在磁场中受到洛伦兹力而产生的。在达到稳态时，某速度的载流子所受到的电场力与洛伦兹力相等，载流子在两端聚集产生霍尔电场，比该速度慢的载流子将向电场力方向偏转，比该速度快的载流子则向洛伦兹力方向偏转。这种偏转导致载流子的漂移路径增加。或者说，沿外加电场方向运动的载流子数减少，从而使电阻增加。这种现象称为磁阻效应。霍尔效应霍尔效应是电磁效应的一种，这一现象是美国物理学家霍尔（A.H.Hall，18551938）于1879年在研究金属的导电
2、机制时发现的。当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象就是霍尔效应。这个电势差也被称为霍尔电势差。霍尔效应应使用左手定则判断。磁冻结效应磁冻结效应是磁场的变化如同磁感线粘附在流体质元上，随流体一起运动，如同磁感线被“冻结”在了导电流体中一样。在磁流体力学的磁感应方程中：如果磁雷诺数，或者流体的电导率，则磁感应方程退化为冻结方程：磁冻结效应同时也意味着在理想导电流体中，在某一初始时刻位于磁感线上的流体质元，此后也一直位于这条磁感线上。对于宇宙中的天体，往往具有很大的尺度，容易满足磁雷诺数远远大于1的条件，因此经常表现出磁冻结效应。磁感应方程编
3、辑维基百科，自由的百科全书磁感应方程是描述磁场与导电的流体发生相互作用时，磁场随时间变化的方程，是磁流体动力学中的一个重要方程。在磁流体动力学中，等离子体可以看作是良导体，由于存在洛伦兹力，欧姆定律的数学形式为：代入麦克斯韦方程组，可以得到磁感应方程：其中，与流体力学中的粘滞系数具有相同的量纲，叫做磁粘滞系数或者磁扩散系数。磁扩散效应磁扩散效应是由于电阻引起的感应电流的衰减，磁场从强度大的区域向强度小的区域发生扩散的效应，本质是电磁感应。在磁流体力学的磁感应方程中：如果磁雷诺数，则磁感应方程退化为扩散方程的形式磁场渗透所需要的特征时间为：称为趋肤时间。该式表明，流体的电导率越大，磁场扩散得越慢
4、。对于理想导体，没有磁扩散效应。磁流体力学编辑维基百科，自由的百科全书本条目没有列出任何参考或来源。（2011年8月18日）维基百科所有的内容都应该可供查证。请协助添加来自可靠来源的引用以改善这篇条目。无法查证的内容可能被提出异议而移除。磁流体力学(英文：Magnetohydrodynamics (MHD)或magnetofluiddynamics、hydromagnetics)是研究等离子体和磁场的相互作用的物理学分支，其基本思想是在运动的导电流体中，磁场能够感应出电流。磁流体力学将等离子体作为连续介质处理，要求其特征尺度远远大于粒子的平均自由程、特征时间远远大于粒子的平均碰撞时间，不需考虑
5、单个粒子的运动。由于磁流体力学只关心流体元的平均效果，因此是一种近似描述的方法，能够解释等离子体中的大多数现象，广泛应用于等离子体物理学的研究。更精确的描述方法是考虑粒子速度分布函数的动理学理论。磁流体力学的基本方程是流体力学中的纳维-斯托克斯方程和电动力学中的麦克斯韦方程组。磁流体力学是由瑞典物理学家汉尼斯阿尔文创立的，阿尔文因此获得1970年的诺贝尔物理学奖。目录隐藏 1磁流体力学方程组o 1.1电磁场方程o 1.2流体力学方程o 1.3状态方程o 1.4理想磁流体力学方程组 2二流体模型 3磁张力与磁压力 4磁扩散与磁冻结磁流体力学方程组编辑磁流体力学的基本方程组有16个标量方程，包含1
6、6个未知标量，因此是完备的。结合边界条件可以求解这个方程组。电磁场方程编辑在磁流体力学中，等离子体可以看作是良导体，电磁场变化的特征时间远远大于粒子碰撞的时间，电磁场可以认为是准静态的，因此麦克斯韦方程组中的位移电流项可以忽略，写为：由于存在洛伦兹力，欧姆定律的数学形式为：流体力学方程编辑等离子体是流体，满足流体的连续性方程：流体的运动方程的右边应加上电磁力项，而重力与电磁力相比是小量，常常也可以忽略不计。因此运动方程为：其中能量方程的右边应加上因电磁场引起的焦耳热，重力所做的功可以忽略不计。因此能量方程为：其中状态方程编辑流体的状态方程形式为：对于绝热过程，有即理想磁流体力学方程组编辑对于无
7、粘（）、绝热（）、理想导电（）的等离子体，即理想导电流体，磁流体力学方程可以简化为：称为理想磁流体力学方程组。二流体模型编辑实际情况中等离子体往往是两种或者两种以上成分组成的流体，描述它们的方程组特别复杂，求解十分困难。一般情况下可以认为高度电离的等离子体是由电子流体和离子流体两种成分组成的，等离子体的二流体模型或者双流体模型研究它们各自的动力学方程，并且考虑它们之间的耦合。在电子和离子每种组分里，达到平衡时的麦克斯韦速度分布所需要的时间远远小于电子和离子之间发生热交换的特征时间，因此在这种近似下，电子和离子可以认为是各自独立运动的，二者之间的碰撞导致了等离子体电阻。磁张力与磁压力编辑将麦克斯韦方程组中的代入洛伦兹力可得上式右边第一项反映了大小为，沿着磁感线方向的磁张力，第二项反映了大小为，各向同性的磁压力，其效果是压缩等离子体。因此，作用于某流体质元的磁力等效于磁张力与磁压力的和。磁扩散与磁冻结编辑在磁流体力学中，等离子体可以看作是良导体，磁感应方程为：其中，叫做磁粘滞系数或者磁扩散系数。如果磁雷诺数，则磁感应方程退化为扩散方程的形式此时等离子体会表现出磁扩散效应，磁场从强度大的区域向强度小的区域发生扩散。如果磁雷诺数，或者流体的电导率，则磁感应方程退化为冻结方程：此时等离子体会表现出磁冻结效应，磁感线如同粘附在流体质元上，随流体一起运动。
