ANDRADE SAFE · ENGINEERING LAB
NSTX-U · DIDÁTICO

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.