Biermann bateria - Biermann battery

Em astrofísica , a bateria Biermann é um processo pelo qual uma fraco semente campo magnético pode ser gerado a partir de zero condições iniciais. O movimento relativo entre electrões e iões é impulsionado por rotação. O processo foi descoberto por Ludwig Biermann em 1950.

A simples derivação do efeito começa com a equação de momentum para o fluido de elétrons livres, mantendo apenas o campo elétrico e força de pressão:

${\ Displaystyle m_ {e} {d {\ vec {v}} _ {e} \ sobre dt} = - e {\ vec {E}} - {\ nabla P_ {e} \ sobre n_ {e}}}$.

Para fenômenos em escalas de tempo suficientemente lentas, o lado esquerdo da equação acima pode ser negligenciada. Isso leva à lei de Ohm para o campo elétrico:

${\ Displaystyle {\ vec {E}} = - {\ nabla p_ {e} \ over en_ {e}}}$.

Os outros termos na lei de Ohm geral são negligenciados aqui, já que normalmente desaparecem para o campo magnético zero e não espontaneamente gerar campo. Inserindo o campo elétrico acima na lei de indução de Faraday dá uma equação para o campo magnético:

${\ Displaystyle {\ parcial {\ vec {B}} \ sobre \ parcial t} = {1 \ sobre en_ {e}} \ nabla T_ {e} \ vezes \ nabla n_ {e}}$

Isto mostra que os campos magnéticos desenvolver "espontaneamente", isto é, a partir de inicialmente ser zero, quando existem gradientes não paralelas na temperatura dos electrões e da densidade.

Referências

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