magnetohydrodynamiikassa

Magnetohydrodynamiikka, usein lyhennettynä MHD, on fysiikan ala, joka tutkii johtavien nesteiden, kuten plasmojen, nestemäisten metallien ja suolaliuosten, vuorovaikutusta sähkömagneettisten kenttien kanssa. Se yhdistää nesteiden dynamiikan ja sähkömagnetismin periaatteet. MHD:ssä sähkömagneettiset kentät voivat vaikuttaa nesteen liikkeeseen luomalla voimia, ja nesteen liike puolestaan voi synnyttää sähkövirtoja ja magneettikenttiä.

Keskeisiä MHD:n ilmiöitä ovat esimerkiksi Hall-ilmiö ja joule-lämpeneminen. Hall-ilmiössä johtavan nesteen liikkuessa magneettikentän läpi syntyy poikittainen sähköpotentiaaliero. Joule-lämpeneminen puolestaan syntyy, kun sähkövirta kulkee nesteen läpi sen resistanssin vuoksi, muuttaen sähköenergian lämpöenergiaksi. MHD-yhtälöt, jotka kuvaavat näitä ilmiöitä, ovat monimutkaisia osittaisia differentiaaliyhtälöitä.

MHD:llä on laaja sovelluskenttä. Sitä hyödynnetään muun muassa astrofysiikassa aurinkotuulen, tähtien ja galaksien magneettikenttien tutkimuksessa. Teknisillä aloilla MHD:tä sovelletaan magneettisissa virtauksensäätimissä, suoraan nestemäisen metallin pumppauksessa ilman liikkuvia osia ja fuusioreaktorien plasmanhallinnassa. Myös geofysiikassa MHD auttaa ymmärtämään Maan magneettikentän muodostumista.