柱坐标系下刚性旋转磁层的三维解析磁静力平衡

我们给出了在磁化刚性旋转圆柱外部、共转参考系中的磁静力方程的三维解。我们对磁场不做对称性假设，但为了能够进行解析推导，我们忽略了外流并指定了电流密度的特定形式。磁静力方程随后可简化为关于一个伪势$U$的单个线性偏微分方程，磁场可通过微分由$U$计算得出。$U$的方程可用标准方法求解。这些解还可用于确定等离子体压力、密度和温度作为所有三个空间坐标的函数。尽管该方法存在明显的局限性，但它可作为一个简单工具，用于为没有旋转对称性的旋转磁层的闭合场线区域创建三维模型。