压力-应变相互作用的磁性类比

我们研究了非相对论磁性等离子体中磁能密度的演化方程，其参考系随电子总速度而运动。分析由于理想电场引起的项，即垂直电子压缩和磁场线弯曲， 我们将其重新表述，以揭示一种具有功能形式类似于常研究的压力-应变相互作用项的量，这一项描述了等离子体中物种内部能密度演化的一个组成部分，除了将物种压力张量替换为磁应力张量。我们称其为“磁应力-应变相互作用”。我们讨论了磁应力-应变相互作用的分解，类似于用于压力-应变相互作用的分解。 这些类比有助于解释磁性等离子体中各种能量形式的演化，对于磁重联、湍流、无电离 shocks 和波-粒子相互作用等广泛应用具有重要意义。 我们展示并分析了在磁重联情境下使用粒子-in-cell 模拟的所有可以改变磁能密度的项。