Equilíbrio MHD com anisotropia em sistemas com simetria axial

Abstract

Resumo: O plasma exibe anisotropia quando na presenca de um campo magnetico forte. A equacao de equilibrio MHD e resolvida analiticamente sob a hipotese de Chew, Goldberger e Low de um tensor pressao anisotropico. Para tanto utiliza-se um metodo desenvolvido por Clemente, considerando uma solucao previamente conhecida da equacao de Grad-Schluter-Shafranov. Este metodo foi generalizado para ser aplicado em sistemas de coordenadas ortogonais e nao ortogonais. Isto possibilita obter equilibrios anisotropicos em sistemas com eixosimetria. Tres exemplos sao apresentados em geometrias cilindricas, esfericas e esferoidais, para o qual e fornecido solucoes analiticas exatas do equilibrio magnetohidrodinamico anisotropico. Alem disso os efeitos da anisotropia sobre campos magneticos e densidade de corrente e estudado.

Abstract: A plasma can exhibit anisotropy when subject to a strong magnetic field. The MHD equilibrium equation is solved analytically, under the hypotesis of Chew, Goldberger and Low of an anisotropic pressure tensor. For this is used a method developed by Clemente, considering a previously know solution of the Grad-Schluter-Shafranov equation. This method was generalized to be applied in symmetric systems described by orthogonal as well nonorthogonal systems of coordinates. This enables to obtain anisotropic magnetohydrodynamics equilibrium in axially symmetric systems. Three examples are presented in cylindrical, spherical and spheroidal geometries, for which is given exact analytic solutions of the anisotropic MHD equilibrium. Moreover the effects of anisotropy in the magnetic fields and current density is studied.