Diferencia entre revisiones de «Tobera magnética»

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== Funcionamiento básico de una tobera magnética ==
 
Las toberas magnéticas, como las ya nombradas toberas convergente-divergente materiales tradicionales, transforman la energía interna del propulsante en energía cinética dirigida axialmente, produciendo el aumento de velocidad buscado{Andersen et al.}. Hasta la garganta de la tobera, el chorro de plasma es subsónico, y va adquiriendo velocidad a medida que la sección del tubo magnético se va reduciendo. En la garganta, sección de mínima área, el chorro de plasma sufre una transición sónica, y se torna supersónico. Ya en la parte divergente, la expansión del plasma provoca su aceleración.
 
Si la intensidad del campo magnético aplicado y las condiciones del plasma son adecuadas, el campo magnético confinará y guiará a el plasma en su expansión, consiguiendo producir el deseado efecto "tobera". Se dice entonces que el plasma se encuentra magnetizado.
 
En estas circunstancias, los electrones llevan a cabo un movimiento helicoidal entorno a las líneas de campo{E. Ahedo y M. Merino}, con un radio mucho más pequeño que las longitudes macroscópicas del sistema, y el centro de giro de cada uno de ellos permanece sobre un mismo tubo de corriente magnética. De esta forma, los electrones están adheridos al campo magnético, que les obliga a moverse siguiendo dichos tubos de campo.
 
Los iones, de masa mucho mayor que los electrones, no se encuentran magnetizados en general, y su tendencia es a seguir su movimiento de manera rectilínea, dominado por su propia inercia. No obstante, a medida que el plasma se desplaza aguas abajo en la sección divergente de la tobera y el chorro de electrone se va abriendo, estos tiran de los iones a través del campo eléctrico ambipolar que se desarrolla al intentar separar las cargas negativas de las positivas, consiguiendo su expansión supersónica y por tanto su aceleración. Este hecho obliga a que el plasma permanezca en todo momento cuasineutro, lo que significa que las máximas caídas de potencial posibles son del orden de la energía interna del plasma.
 
En conclusión, puede decirse que el campo magnético tira de los electrones y los obliga a describir en su movimiento la geometría deseada, y que estos tiran de los iones a través del campo ambipolar, consiguiendo su aceleración sin la necesidad de entrar en contacto material con el plasma.
 
 
 
Las últimas investigaciones indican que un posible mecanismo de separación es el propio campo magnético que generan las corrientes eléctricas que se desarrollan en el interior del plasma. A medida que nos alejamos de la cámara del motor, el campo aplicado se torna más débil, mientras que el campo autoinducido cobra cada vez mayor importancia. Este campo magnético modifica el campo total, pudiendo alterar significativamente la geometría del chorro aguas abajo, y produciendo la separación necesaria para aplicaciones espaciales.
 
 
== Referencias ==
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==Enlaces Externos==
*[http://web.fmetsia.upm.es/ep2/ Equipo de Propulsión Espacial por Plasmas, Universidad Politécnica de Madrid]
*[http://aerospace.engin.umich.edu/ERPS/index.html Electric Rocket Propulsion Society (en inglés)]
 
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