Fundamental properties of electric conducting toroidal current structures.

Показано существование внешнего магнитного поля и структура внутреннего

магнитного поля в тороидальных структурах с полоидальным током.

The existence of an external magnetic field and the structure of an internal magnetic field in toroidal structures with a poloidal current are shown.

Евгений Александрович Григорьев, частный исследователь

Eugene Aleksandrovich Grigor’ev, private researcher

198412, С-Петербург_______________________________________________________________________________________________________________________________, Ломоносов, ул. Красного флота, 5-20. E - mail: eugene -53@ mail. ru

Ключевые слова: торы, внешнее магнитное поле, удержание термоядерной плазмы,

Tori’s external magnetic field, continuous confinement of thermonuclear plasma.

УДК 533.9.07

 

Опять же, впервые в науке произведены численные расчеты магнитного поля (МП) тороидальных структур с полоидальным током (Рис.1). Стрелками, обозначенными i, показаны векторы элементов тока. Рассматривались торы с отношением R/r» 1 и R/r» 2. Результаты расчетов выведены в виде графиков Кантора. Линии на графиках показывают сечение поверхностей уровня равной напряженности МП.

Направление вектора напряженности МП – перпендикулярно к плоскости изображения, так как силовые линии МП имеют исключительно азимутальную (или тангенциальную или касательную к окружности, которая лежит в плоскости XY и с центром на оси Z) составляющую.

Вначале рассчитывалось МП внутри тора.

Тор с отношением R/r» 1 (Рис.1).

    

Рис.1                                                     Рис.2

Тор с отношением R/r» 2 (Рис.3).

Рис. 3                                                              Рис. 4                            

На графиках (Рис.2, Рис.4) видно, что структура МП внутри тора не соответствует структуре МП бесконечного прямого проводника с током, как считалось до сих пор в классической теории электромагнетизма. Эта структура МП соответствует полю, создаваемому отдельным элементом тока, расположенным в центре тора на его главной оси и направленным вдоль этой оси. График этого МП показан на Рис. 5.

Рис. 5

Затем было рассчитано МП вне тора в плоскости XZ в ее части Y`(см. Рис.3).

 

Рис. 6

Напряженность МП в плоскости Y' (y = 0) в виде графика Кантора.

 

Рис. 7

Напряженность МП вдоль прямой L – L, Рис. 3, [ у = 0, x = const, B = f(z) ].

На графике (Рис.6) видно, что внешнее МП тора существует. График на Рис.7 выявляет особенность этого МП - три максимума и два нуля. Из Рис.7 видно, что при осевом сближении двух торов вначале возникает их отталкивание, а после преодоления потенциального барьера - притяжение. Система входит в состояние с минимальным магнитным потоком (минимальной энергией) и становится устойчивой. Любопытно соотношение внутреннего и внешнего МП - примерно 137 соответственно.

Возможный механизм строительства атомного ядра из тороидальных частиц.

 

Расчет МП, создаваемого системой из двух соосных торов и между ними (Рис.8, Приложение 8) показывает, что оно имеет минимум по трем координатам в центре системы (Рис.9). Расчет внешнего МП, создаваемого системой из двух соосных торов и между ними (Рис.8) показывает, что оно имеет минимум по трем координатам в центре системы и напряжённостью, нарастающей по направлению из центра кривизны силовых линий (Рис.9). Все это показывает бесперспективность удержания плазмы внутренним МП в замкнутых ловушках с тороидальной конфигурацией МП типа “Токамак” и “Стелларатор” - удержание возможно только в открытой плазменной ловушке внешним МП системы двух соосных торов произвольной конфигурации. Подобное МП измерено экспериментально. Таким образом, в моей ловушке образуется Тороидальное Плазменное Образование (Объект), которое я назвал "Высокоупорядоченная КОГЕРЕНТНАЯ ПЛАЗМА " и в котором не работает критерий ЛОУСОНА (условия для высоковероятного столкновения частиц создаются искусственно) в отличие от тороидальных ловушек с высокоэнтропийной (хаотической) плазмой. Расчёты, также, показывают, что из центра такой системы вдоль оси Z будет вылетать короткая (0.1-0.5 м) плазменная струя с температурой 100-300 млн. градусов и скоростью 10000 км/сек, которая может быть непосредственно использована как в подводных и аэрокосмических аппаратах, так и после охлаждения до технологически-приемлемых температур (длина свободного пробега α-частицы с энергией 2-4 МэВ в воздухе - 4-9 см) преобразована в механическую работу с помощью анаэробных и высокоэффективных двигателей СТИРЛИНГА. Это новая, дешёвая, безопасная и экологически-чистая мировая энергетика.

Термоядерные Ноу-хау раскрыты на сайте http://thermonuclear.ru/treg_r.html

 

Рис. 8                                                    Рис. 9                            

 

Предыдущие расчеты были сделаны для сплошных токовых поверхностей. Теперь сделаем расчет для тора, состоящего из отдельных прямоугольных витков с током (сегментированный тор) Рис.10, Рис.11. Это делается для проверки возможности воспроизведения МП сплошного тора полем сегментированных (реальных) торов.      Графики – в условных единицах

 

Рис. 10

 

Структура магнитного поля сегментированного тора в плоскости Y' (XZ) в виде графика Кантора.

Показаны сечения поверхностей уровня равной напряженности МП.

Вектор напряженности направлен перпендикулярно плоскости рисунка.

 

Рис. 11

 

Графики зависимости напряженности МП Н по контуру L (Z =0.1) от угла f.

Число витков N_W равно 4, 6, 8 и 12 соответственно. Ампервитки постоянны.

Графики зависимости напряженности МП Н по контуру L (Z =0.05) от угла f.

Число витков N_W равно 4, 6, 8 и 16 соответственно. Ампервитки постоянны.

 

Из этих двух серий графиков видно, что силовая линия МП над секционированным тором является осесимметричной окружностью с волнообразной осевой составляющей. По мере увеличения числа витков и отдаления от тора она все более приближается к форме силовой линии МП, создаваемого сплошной тороидальной токовой поверхностью - идеальной окружности.

Виток может состоять из нескольких проводников, быть многорядным и многослойным.

Графики, относящиеся к восьмивитковому сегментированному тору, на 85% подтверждены экспериментальными измерениями! – остальные 15% - моё ноу-хау.

 

Эти измерения подтвердили существование подобного расчетному внешнего и расчетную структуру внутреннего МП.