ANDRADE SAFE · ENGINEERING LAB
Como uma partícula reage a um campo magnético?
Explore o raio de Larmor de íons hipotéticos, a frequência ciclotrônica e a escala de pressão magnética. O modelo não simula o plasma real do NSTX-U.
Parâmetros do modelo
Aproximação didática de campo uniforme e movimento não relativístico. Não calcula estabilidade, tempo de confinamento, tensões nas bobinas, segurança ou geração elétrica.
Resultados instantâneos
Raio de Larmor
2,043
cm
Frequência ciclotrônica
7,626
MHz
Velocidade perpendicular
0,979
×10⁶ m/s
Pressão magnética (escala)
0,398
MPa
Equações utilizadas
rL = √(2mE⊥) / (|q|B) · fci = |q|B / (2πm) · pB = B² / (2µ₀)E⊥ em joules, m em quilogramas, B em tesla e µ₀ ≈ 4π × 10⁻⁷ H/m. A energia inserida em keV é convertida para joules antes do cálculo.
Dobrar B, sem alterar E⊥, reduz o raio de Larmor à metade. Isso não garante melhor confinamento global.
Raio de Larmor × campo magnético
A curva varia o campo, mantendo espécie e energia constantes.
Órbita local idealizada
Representação de um giro, não a trajetória real no tokamak.
Conexão com a engenharia térmica
Exemplo independente: a vazão ideal de água para retirar calor de um circuito. Não representa o circuito do NSTX-U.
Vazão mássica ideal
47,85 kg/s
ṁ = Q̇/(cpΔT), cp = 4.180 J/(kg·K)
Exemplo em regime estacionário, água líquida com cp constante, sem transientes, perda de carga, vapor ou margem de projeto.