Plasma 2014

ENFOQUES DEL COMPORTAMIENTO DEL PLASMA

Grupo de Fsica Teorica, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Peru.

Resumen El Plasma puede ser un fluido o un gas conductor, constituido por cargas libres en movimientoque generaran corrientes electricas que facilmente interaccionara con campos magneticos aplicados, pero esaproximadamente neutro en su conjunto. La mayor parte de la materia en el Universo tiene un comportamientoen forma de Plasma. Al hacer el estudio de este nuevo fenomeno nos encontramos con el problema de adecuar unacorrecta descripcion del el, recurriremos a la Teora Electromagnetica, la Hidrodinamica, Teora Cinetica y unpoco de la Fsica Estadstica. Por ello, tenemos conocer las diferentes teoras y ver en que caso utilizar cada unade ellas. El presente proyecto, busca estudiar las diferentes teoras de la Fsica de Plasma, viendo como la teorava avanzando y aproximandose al fenomeno. Empezando por la teora que no toma en cuenta las interaccionesinternas del Plasma, su interaccion con campos magneticos externos para despues ver su enfoque combinandolocon la Hidrodinamica y tambien con Teora Cinetica.

Semana 1, Semana 2.Repaso de Analisis Vectorial, Teora Electromagnetica y Hidrodinamica

Gradiente, Divergencia, Rotacional, Teorma de Gauss-Stokes, Teorema de Green.Energa producida por una partcula cargada acelerada, Ecuaciones de Maxwell en su forma Diferencial eIntegral.Ecuacion de Continuidad, Ecuaciones de Movimientos para Fluidos Perfectos, Movimiento general de unFluido. Repasaremos todos estos puntos ya que son necesarios para avanzar con los siguientes temas.

Semana 3, Semana 4 .Caractersticas de los Plasmas, Dinamica del Plasma bajo efecto de Campo Magnetico- Primera Aproximacion Partculas Individuales

Estudiaremos las generalidades de los Plasmas (Que es un plasma? Como se forma?, etc.), sus principalescaractersticas (Longitud de Debye y Logaritmo de Coulomb). Empezaremos con la Primera teora, en lacual no se considera la interaccion entre los iones cargados del Plasma, pero si su comportamiento frente aCampos Magneticos exteriores.

Semana 5, Semana 6.Teora Cinetica de los Plasmas.

Estudiaremos las distribuciones de la Velocidad para el Plasma, la ecuacion de Vlasov y su equivalenciacon la ecuacion de movimiento para partculas. Y tambien los momentos para las Ecuaciones de Continuidady transporte.

Semana 7, Semana 8.Teora del Fluido de Plasma.

Estudiaremos las Teoras para el Fluido de Plasma (Fluido Individual o Multiple), con sus interaccionescon un campo Electromagnetico externo. La deriva paralela a un Campo magnetico. Modelo Magnetohidro-dinamico y Magnetodhidrostatico.

Semana 9, PosteriorTopicos Avanzados

Cargas en Campo Electromagnetico, Tensor de Campo Electromagnetico, Transformaciones de Lorentzpara el Campo e invariantes del Campo Electromagnetico.Hidrodinamica Relativista.

2BIBLIOGRAFIA

Introduction to plasma physics - Robert J. Goldston, Paul H. RutherfordPlasma Physics - Richard Fitzpatrick (Universidad de Texas)Apuntes de Fsica de Plasma - Fernando O. MinottiPrinciples of Plasma Physics for Engineers and Scientists - Umran Inan, Marek Golkowski.