無力磁場

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無力磁場是磁場時的等離子體產生壓力是非常小時，相對於所述磁性壓力，等離子體壓力可被忽略，並且因此只有磁性壓力被認為存在。對於無力場，電流密度為零或平行於磁場。

「無力」這個名字來源於能夠忽略來自等離子體的力量。

目錄

簡介

無力磁場是在磁流體力學中，能滿足的磁場。無力磁場中的重力和壓力都可以忽略，磁作用占主導地位，能夠在自身的磁壓力和磁張力的作用下保持平衡。

磁流體力學

磁流體力學（英文：MHD， Magnetohydrodynamics、magnetofluiddynamics或hydromagnetics），是研究等離子體和磁場相互作用的物理學分支，其基本思想是在運動的導電流體中，磁場能夠感應出電流。磁流體力學將等離子體作為連續介質處理，要求其特徵尺度遠遠大於粒子的平均自由程、特徵時間遠遠大於粒子的平均碰撞時間，不需考慮單個粒子的運動。由於磁流體力學只關心流體元的平均效果，因此是一種近似描述的方法，能夠解釋等離子體中的大多數現象，廣泛應用於等離子體物理學的研究。更精確的描述方法是考慮粒子速度分布函數的動理學理論。磁流體力學的基本方程是流體力學中的納維-斯托克斯方程和電動力學中的麥克斯韋方程組。磁流體力學是由瑞典物理學家漢尼斯·阿爾文創立的，阿爾文因此獲得1970年的諾貝爾物理學獎。

散度

散度或稱發散度，是向量分析中的一個向量算子，將向量空間上的一個向量場（矢量場）對應到一個標量場上。散度描述的是向量場裡一個點是匯聚點還是發源點，形象地說，就是這包含這一點的一個微小體元中的向量是「向外」居多還是「向內」居多。舉例來說，考慮空間中的靜電場，其空間裡的電場強度是一個矢量場。正電荷附近，電場線「向外」發射，所以正電荷處的散度為正值，電荷越大，散度越大。負電荷附近，電場線「向內」，所以負電荷處的散度為負值，電荷越大，散度越小。向量函數的散度為一個標量，而純量的散度是向量函數。

場線

場線是由矢量場和初始點設定的軌跡。在空間裡，矢量場在每一個位置，都設定了一個方向。只要按照矢量場在每一個位置所指的方向來追蹤路徑，就可以素描出正確的場線。更精確地說，場線在每一個位置的切線必須平行於矢量場在那一個位置的方向。

在空間內，由於，伴隨着每一個點的矢量，組合起來，構成了矢量場，場線可以說是一個專為矢量場精心打造的顯像工具，能夠清楚地顯示出矢量場在每一個位置的方向。假若矢量場描述的是一個速度場，則場線跟隨的是流體的流線。在磁鐵的四周灑散鐵粉，可以清楚地顯示出磁場的磁場線。靜電荷的場線稱為電場線，從正電荷往外擴散，朝着負電荷聚集。

對於一個矢量場，假若能夠完整地描述其所有的場線，那麼，這矢量場在每一個位置的方向已完全地被設定了。為了同時表示出矢量場的大小值，必須變化場線的數量，使得場線在任意位置的密度等於矢量場在那位置的大小值，也就是說單位面積所含的場線越多，則矢量場越強，反之則矢量場越弱。

場線的圖案能夠用來表達某些重要的矢量微積分概念。場線從某一個區域的往外擴散或往內聚斂可以表達散度。場線的螺旋圖案可以表達旋度。

雖然大多數時候，場線只是一個數學建構，在某些狀況，場線具有實際的物理意義。例如，在等離子體物理學裡，處於同一條場線的電子或離子會強烈地相互作用；而處於不同場線的粒子，通常不會相互作用。

1851年，法拉第提出了場線的概念。

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