
* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
М го поля и тока (см. Сверхпроводимость). Так, ниобий-титановые сверхпроводящие магниты позволяют получить при 4,2 К магнитные поля с индукцией В ≤ 10 Тл, а ниобий-оловянные — с В ≤ 20 Тл. Преимущество сверхпроводящих магнитов перед обычными электромагнитами — малое потребление энергии, которая расходуется в основном на компенсацию теплоты, поступающей через теплоизоляцию криостата и по несверхпроводящим проводам (токовводам). Относительно высокая стоимость сверхпроводящей обмотки компенсируется отсутствием мощных источников питания и громоздких систем водяного охлаждения. Недостаток сверхпроводящего магнита — возможность его выхода из рабочего состояния в результате потери обмоткой сверхпроводимости. Сверхпроводящие магниты используются для научных исследований в физике высоких энергий, физике плазмы, физике твёрдого тела, для испытаний сверхпроводящих материалов, в ЯМР-томографах в медицине. В настоящее время ведутся работы по созданию сверхпроводящих магнитов с использованием высокотемпературных сверхпроводников, открытых в 1986 г. (см. Высокотемпературные сверхпроводники). Туманность «Голова ведьмы». Движение заряженных частиц в космических туманностях подчиняется законам магнитной гидродинамики МАГНИ´ТНАЯ ВОСПРИИ´МЧИВОСТЬ (χ), безразмерная физ. величина, характеризующая связь намагниченности вещества J с магнитным полем напряжённости Н в этом веществе: χ = J/H. Магнитная восприимчивость может быть положительной и отрицательной. Отрицательной восприимчивостью обладают диамагнетики, они намагничиваются против поля; положительной восприимчивостью обладают парамагнетики и ферромагнетики, они намагничиваются по полю. Магнитная восприимчивость диамагнетиков и парамагнетиков очень мала (χ = 10—4—10—6), она слабо зависит от Н. Магнитная восприимчивость ферромагнетиков достигает величин до нескольких тысяч единиц; сильно и сложным образом зависит от Н. МАГНИ´ТНАЯ ГИДРОДИНА´МИКА, раздел физики, изучающий движение электропроводящих сред (жидких металлов, электролитов, плазмы), находящихся в магнитном поле. Теоретическая основа магнитной гидродинамики — уравнения гидродинамики (описывающие течение жидкости или газа) с учётом электрических токов и магнитных полей в среде и Максвелла уравнений. Первые исследования по магнитной гидродинамике восходят ещё к М. Фарадею, изучавшему растворы электролитов. Но как самостоятельная наука магнитная гидродинамика была сформулирована в 1940-х гг. швед. учёным Х. Альфвеном, который показал её большое значение для астрофизики и геофизики и предсказал новый вид волн — альфвеновские волны. Было установлено, что многие космические объекты обладают сильными (десяти тысяч А/м и более) магнитными полями. Поведение плазмы в таких полях радикально меняется, т. к. плотность энергии магнитного поля становится сравнимой с плотностью кинетической энергии её частиц. Этот же критерий справедлив и для очень низких полей (Н ~ 10—1—10—3 А/м) и низких концентраций плазмы — в межзвёздном пространстве, в верхней атмосфере Земли и др. Характер взаимодействия проводящей жидкости или плазмы и магнитного поля определяется т. н. магнитным числом Рейнольдса R, безразмерной величиной, которая связана с параметрами среды — характерным размером L системы, скоростью течения v, проводимостью σ: R = 4πσLv/c (с — скорость света). По величине R все процессы в магнитной гидродинамике можно разделить на два класса. При R 1 (малая проводимость) течение проводящей среды приводит лишь к слабому искажению магнитного поля. Оно может считаться почти постоянным и не зависящим от движения плазмы или проводящей ток жидкости. Этот случай реализуется в лабораторных и технических установках с жидкими металлами и низкотемпературной плазмой: текущая проводящая жидкость может генерировать магнитное поле, или же, наоборот, включение магнитного поля приводит к тому, что жидкость начинает течь. Подобного рода эффекты используются при разработке и создании магнитогидродинамических насосов и генераторов. Гораздо более интересен случай при R 1. Т. е. среда либо обладает очень большой проводимостью (напр., горячая плазма) или же очень протяжённая (напр., облако межзвёздного газа). Такие объекты, как горячая корона Солнца и др. звёзд, сочетают в себе оба признака. Главная особенность таких сред — то, что течения в них очень сильно искажают магнитное поле. Его силовые линии оказываются жёстко связаны с частицами, которые «тянут» поле за собой, — говорят, что магнитное поле «вморожено» в вещество. Это очень важный эффект, который во многом определяет механизм рождения звёзд в газовых туманностях. В средах с R 1 к обычному газодинамическому давлению добавляются магнитное давление и магнитное натяжение, которые и приводят к появлению альфвеновских волн. Магнитная гидродинамика объясняет многие явления космической физики: земной и солнечный магнетизм, происхождение магнитных полей в Галактике, хромосферные вспышки на Солнце, магнитные бури и др. Законы магнитной гидродинамики используются в иссле- 326