Für Anfänger

gibt es eine Einführung in die Thematik des kosmischen  Plasmas unterstützt durch Youtube Movies

Der Leitfaden

der Elektro- dynamik ist die Voraussetzungen, um die Eigen- schaften des Plasmas, des Aggregatzustandes, in dem sich der Kosmos zu mehr als 99% befindet, zu verstehen..  

Missverständnisse

sind der Grund, warum viele Leute die Ideen des Elektrischen Universums ablehnen. Hier wird mit den Missverständnissen aufgeräumt.

Unter dem Menüpunkt

      Blogs/ Ideensammlung

werden archeologische Artefakte

und mythologische Überlieferungen

von  David Talbott in einer

Podcastserie gedeutet. Diese

Deutungen sind jedoch physikalisch

nicht haltbar.

SpaceNews

In    Kurzfilmen    mit    deutschen Untertiteln      werden      die      neuesten Erkenntnisse      über      den      Kosmos dargestellt.

Neu: siehe SpaceNews 2016

unterstützt von  Mugglebibliothek.
© Dr. M. Hüfner 2015
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Willkommen bei einer

Stimme für das

Elektrische Universum

l etzte Änderung: 01.11.2017

9. PLASMASTROMKREIS-INSTABILITÄTEN

9.1 EXPLODIERENDE DOPPELSCHICHTEN

Die   induzierte   Energie   eines   Stromkreises   ist   eine   Funktion   des   Stroms   und   des   induktiven   Widerstandes. Wenn    irgendein     Stromkreis    unterbrochen    wird,    zum    Beispiel    durch    Öffnung    des    Schalters,    dann    wird    die induzierte   Energie   des   Stromkreises   am   Punkt   der   Unterbrechung   freigesetzt.   Dies   ist   wohlbekannt   genug,   um regelmäßig in elektrischen Ingenieurwissenschaften angewendet zu werden, wie dieser Artikel  zeigt.
In   einem   Plasma-Stromkreis   wird   eine   Stromunterbrechung   oft   durch   ein   Instabil   werden   der   DL   [double layer]   verursacht.   Wenn   das   passiert,   wird   die   gesamte   induktive   Energie   des   Stromkreises   in   die   DL   abgegeben. Das    kann    dazu    führen,    dass    die    DL    explodiert,    woraus    sich    ein    extrem    großer    Spannungsabfall    über    die expandierenden   DL   ergibt   und   die Abführung   gewaltige   Mengen   an   Energie,   letztendlich   als   Hitze   und   Strahlung, da   die   beschleunigten   Teilchen   mit   der   Materie   wechselwirken.   Dieses   Verhalten   kommt   bei   einem   konstanten Magnetfeld vor. Das Feld spielt keine Rolle bei der Explosion.
Wenn   der   zugrunde   liegende   Strom   nach   der   Explosion   noch   anwesend   ist   ,   dann   kann   sich   der   Zyklus unbegrenzt   wiederholen.   Eine   DL   formt   sich,   der   Strom   steigt,   die   DL   explodiert   mit   nachfolgender   Emission von großen Mengen an Strahlung, der Strom beginnt sich wieder aufzubauen und eine neue DL formt sich. Es   ist   offensichtlich,   dass   dieser   Verhaltenstyp   nicht   durch   Nutzung   feldbasierter   Modelle   beschrieben werden kann. Strombasierte Modelle sind notwendig, um dieses Niveau der Komplexität zu erfassen.

9.2 EXPANDIERENDE STROMKREISE

Die     Energie     eines     induktiven     Stromkreises     kann     auch     bei     einer     explosiven     Expansion     einer Ladungsschleife   freiwerden,   wegen   der   Kräfte,   die   durch   die   Stromschleife   selbst   erzeugt   werden.   Wir   haben bereits     gesehen,     wie     ein     axialer     Strom     eine     Einschnürung     [Pinch]     der     Magnetkraft     verursacht.     Die entgegengesetzte   Situation   ist   eine   Stromschleife,   welche   ein   axiales   Magnetfeld   erzeugt.   In   diesem   Fall   ist   die resultierende Kraft I x B  radial auswärts gerichtet. Wenn   der   Auswärtsdruck   nicht   durch   andere   Kräfte   ausbalanciert   wird,   dann   wird   die   Stromschleife selber   expandieren.   In   einem   metallischen   Leiter   wird   die   ausgleichende   Kraft   intern   durch   die   metallische Gitterstruktur   selbst   bereitgestellt.   In   einem   Plasma,   kann   es   eine   ungenügende   Hemmung   der   Ausbreitung geben,    besonders    wenn    die    induktive    Energie    des    Stromkreises    in    einem    kurzen    Zeitraum        wegen    des Zusammenbruchs einer DL im Stromkreis freigesetzt wird. Das   kann   zu   einer   Explosion   der   Stromschleife   führen,   wie   man   es   oft   in   solaren   Massenauswürfen (CME)   sieht,   wo   eine   Stromschleife   rapide   von   der   Oberfläche   der   Sonne   weg   expandiert.   Diese   einfache Erklärung,   basierend   auf   bekannten   elektrischen   Verhaltensweisen,   steht   in   Kontrast   zum   Gravitationsmodell, welches   eine   “magnetische   Rückverbindung”   der   Linien   der   Magnetkraft   beschwört.   Da   die   magnetischen Feldlinien   im   physikalischen   Sinne   nicht   existieren,   ebenso   wenig   wie   es   die   Linien   der   Breitengrade   gibt,   ist   es nur schwer einzusehen, wie sie “brechen” sollen, sich “wieder verbinden” und Energie freisetzen sollen.
Wenn    der    axiale    Strom    stark    genug    ist,    dann    können    die    Pinche    [Einschnürungen]    schließlich    völlig kollabieren.   In   diesem   Fall   wird   der   axiale   Strom   umgelenkt   in   einen   Ringstrom   in   den   eingeschnürten   Zonen   und donutförmige   Plasmoide   formen   sich   entlang   der   Linie   der   Filamente.   Wenn   die   Materie   sich   bereits   in   dem Filament   konzentriert   hat,   dann   wird   diese   Materie   entlang   der   Linie   des   feldausgerichteten   Stroms   verteilt   wie Perlen an einem Faden. Das könnte viele lineare Ausrichtungen von Körpern im Weltraum erklären.
Über   die   Darstellung   oben   wurden   blaue   “Höhenlinien”   entlang   der   Linien   der   größten   Filamentdichte   gelegt, die   im   infraroten   Wellenbereich   in   dieser   Region   zu   sehen   ist.   Eine   Übersicht   von   27   Filamentsegmenten   zeigte, dass     die     charakteristische     Filamentbreite     ~     0,1     Parsec     (1/3     Lichtjahr)     ist,     unabhängig     von     der     Länge. Sternentstehungsgebiete    und    protostellare    “Kerne”    wurden    bevorzugt    entlang    der    Gebiete    der    Höhenlinien    in diesen interstellaren Filamenten gefunden. Die   Autoren   vermerkten,   wenn   eine   große   Turbulenz   einen   plausiblen   Mechanismus   für   die   Formung   der Filamente   bereitstellt,   dann   weist   der   Fakt,   dass   prästellare   Kerne   sich   in   gravitationsmäßig   instabilen   Filamenten bilden,   darauf   hin,   dass   Gravitation   ein   Hauptantreiber   in   der   folgenden   Entwicklung   der   Filamente   ist. ”   Der Ansatz des   EU   stellt   fest,   dass   viele   im   Weltraum   beobachtete   Plasma-Instabilitäten   auch   in   Plasma-Laboratorien   auf   der Erde   erzeugt   werden   können,   doch   solche   Mechanismen   werden   nur   selten   als   Erklärungsmechanismen   in   der   von Experten begutachteten wissenschaftlichen Presse berücksichtigt. Eine   andere   Form   der   Instabilität   ist   die   Knoteninstabilität.   Diese   kommt   in   Birkeland-Strömen   am   häufigsten vor,    wo    der    Strom    am    externen    magnetischen    Feld    ausgerichtet    ist.    Der    Pinch    entwickelt    dann    eine    stark spiralförmige   Erscheinung.   Die   Wirkung   ist   eine   Versetzung   des   Stromzylinders   relativ   zur   Feldrichtung.   Das   kann als Schleife im Strom erscheinen, wenn sie von einem bestimmten Winkel aus gesehen wird.

Die Wellenformen explodierender Drähte in induktiven Stromkreisen unter verschiedenen

Bedingungen aus dem Bericht “Initiation of Explosives by Exploding Wires”, United States

Naval Ordinance Laboratory, White Oak, Maryland, 15. Mai 1963

Eine stellare Explosion, Nova Cygni 1992, zeigt Effekte einer plötzlichen, großen

Energiefreisetzung durch einen Stern mit einem Plasma-Ring, der an den

turbulenten “Instabilitäts-Knoten” am hellsten strahlt. Der berechnete

Ringdurchmesser ist 154,5 Milliarden km oder 96 Milliarden Meilen – fast 6

Lichttage.

Bildquelle: NASA/Hubble Space Telescope, 1994

Solarer koronaler Massenauswurf (Sonne

durch Scheibe verdeckt),

mit freundlicher Genehmigung SOHO,

2002

9.3 ANDERE FILAMENTÄRE INSTABILITÄTEN

Filamentäre   Ströme   sind   Ergebnis   einer   Pinchkraft,   wie   wir   gesehen   haben.   Jedoch   ist   der   einfache   Pinch unter    bestimmten    Umständen    selber    instabil.    Wenn    die    Pinchkraft    steigt    und    eine    Kontraktion    verursacht, resultiert   daraus   ein   weiterer   Anstieg   der   Pinchkraft.   Das   Stromfilament   kann   so   stark   verengt   werden,   dass   es eine Serie von Wülsten und Verengungen wie auf einem Faden aufgezogene Würste formt.

Foto einer Knick- oder „Wurst“-Instabilität in einem der frühesten Plasma-Z-Pinch-Geräte,

einer Pyrexröhre, die durch das AEI-Team in Aldermaston, GB, zirka 1951/52 genutzt wurde –

Public Domain.

Quelle: Abbildung 3.b)

aus “Characterizing

interstellar filaments with

Herschel in IC 5146″,

Astronomy and

Astrophysics Letter to the

Editor, 529, L6 (2011) von

D. Arzoumanian u.a., mit

beigefügten Erklärungen

Foto einer experimentellen Plasma-Instabilität:

“Knoten kommen vor, wenn die zentrale Säule

genügend lang wird, um die

Instabilitätsbedingung zu erfüllen. Aus der

Präsentation “Simulating Asptrophysical Jets in

the Laboratory”.

Mit freundlicher Genehmigung Prof. Paul

Bellan, KTTP & Caltech

Der   Plasma-Physiker   Paul   Bellan   untersucht   mit   seinen   Doktoranden   der   CalTech   Plasma-Instabilitäten,   um ein   besseres   Verständnis   der   auf   der   Sonne   beobachteten   mächtigen   Phänomene   zu   bekommen.   Ein   kurzes   Video (mehrere    Frames    stellen    16,5    Mikrosekunden    der    Evolution    dar)    ist    hier     zu    sehen,    wie    in    seinem    und    der Doktorantin Anna   Mosers   kürzlich   erwähnten Artikel   in   Nature:   Magnetic   reconnection   from   a   multiscale   instability cascade .

9.4 PERATT-INSTABILITÄTEN

Jüngere    Forschungen    von    Anthony    Peratt,    wie    sie    in    den    IEEE-Journalen    und    anderen    akademischen Institutionen   berichtet   wurden,   haben   eine   Serie   von   hochenergetischen   Plasmaentladungen   identifiziert,   die   jetzt seinen Namen tragen. Hier  ist ein repräsentativer Artikel von Peratt und Van der Sluijs. Die   Peratt-Instabilitäten   sind   Erscheinungen   von   Plasmaentladungen,   welche   eindeutige   Formen   annehmen und    welche,    ungeachtet    ihres    Namens,    über    Zeitperioden    stabil    bleiben    können,    die    lang    genug    sind,    ihre Beobachtung   zu   ermöglichen.   In   einiger   Hinsicht   sind   sie   wie   DL,   welche   dynamische   “Instabilitäten”   sind,   die hinsichtlich     ihrer     örtlichen     Lage     unverändert     bleiben     können     während     sie     schnelle    Teilchenbewegungen beinhalten. Die   Peratt-Instabilitäten   nehmen   oft   die   Form   säulenförmiger   Plasmaentladungen   an,   welche   von   üppigen Plasmatori   umgeben   sind.   Die   oberen   und   unteren   Tori   können   sich   in   Tassen-   und   Glockenform   entwickeln.   [Tori, Plural   von   lat.   Torus,   dt.   Wulst,   haben   eine   Rettungsring-   oder   Donutform.]   Die   Ecken   der   Tori   verwinden   sich   oft aufwärts   und   abwärts.   Die   Zahl   der   Tori   kann   zwischen   drei   und   etwa   neun   variieren   und   kann   allem   von   einem Kelch bis zu einer Leiter ähneln. Peratts    Untersuchung    der    Plasmaphänomene    über    viele    Größenordnungen    hat    ihn    dazu    geführt,    zu vermuten,   dass   die   in   der   relativ   jüngeren   Vergangenheit   geschaffene   Felskunst   Aufzeichnungen   von   Sichtungen von   bestimmten   Plasmaentladungen   mit   ihren   charakteristischen   Instabilitäten   und   Formen   sind,   wie   in   einem grafisch   verblüffenden   IEEE-Artikel   ausgeführt   wird,   in   Characteristics   for   the   Occurence   of   a   High-Current   Z-Pinch Aurora as Recorded in Antiquity,  IEEE Transactions on Plasma Science, Vol. 31, No. 6, December 2003. Es   muss   hier   unterstrichen   werden,   dass   wahrscheinlich   keine   dieser   Formen   von   Plasma-Instabilitäten   auf der   Basis   von   Magnetfeldern   vorausgesagt   werden   könnte,   doch   Teilchen-in-Zelle-Computersimulationen   bringen eben   diese   Ergebnisse   hervor.   Einmal   mehr   sehen   wir,   dass   das   Verhalten   von   Plasma   oft   viel   zu   kompliziert   ist, um   es   mittels   magneto-hydrodynamischer   oder   MHD   Fluid-Gleichungen   zu   beschreiben.   Es   ist   notwendig,   die Analyse auf die Bewegungen der Teilchen zu stützen, das bedeutet, auf eine strombasierte Lösung. Des   weiteren   könnten   Plasma-Instabilitäten   stichhaltige   Mechanismen   bei   der   Erklärung   vieler   komplexer Wechselwirkungen    sein,    die    zur    Bildung    von    Sternen    und    Planetensystemen    führen,    sein,    ebenso    wie    für energetische Phänomene, die auf und um Sterne herum beobachtet werden. Übersetzung H. Täger

8.  Plaasma- Stromschichten u. a.

10. Rotationseffekte

8.  Plaasma- Stromschichten u. a.

10. Rotationseffekte