1. «Вмороженность» магнитного поля

Внешнее магнитное поле оказывает существенное влияние на свойства плазмы. Рассмотрим магнитный поток через поверхность, опирающуюся на замкнутый контур , проведённый в плазме.

, (1) где – элемент площади, описываемый элементом контура при его движении со скоростью .

Осуществляя циклическую перестановку векторов, получим:

, используя далее теорему Стокса имеем:

. (2)

Скорость изменения магнитного потока за счёт изменения магнитного поля во времени запишется так:

. (3)

Суммируя (2) и (3) и учитывая уравнение Максвелла , получим:

. (4)

Правая часть (4) обращается в нуль, если выполняется равенство:

, (5) при этом . Таким образом, при выполнении (5) магнитное поле оказывается «вмороженным» в плазму: магнитный поток через любой замкнутый контур, элементы которого движутся с локальной скоростью плазмы, остаётся постоянным.

Так как пересечение линий индукции магнитного поля приводит к возникновению ЭДС индукции, то «вмороженность» магнитного поля означает, что заряженные частицы идеально проводящей плазмы движутся вдоль линий индукции магнитного поля.

Отметим, что «вмороженность» магнитного поля в плазму в значительной степени определяет картину нарастания магнитного поля при сжатии плазмы и имеет большое значение в ряде прикладных задач, например, в астрофизике.