Nivel 4 · Universitario avanzado · Kit docente · Tercer y cuarto año de universidad
Sistemas de plasma y fusión
Un registro de laboratorio para estudiantes y una guía específica para docentes convierten el modelo interactivo en una investigación repetible.
Registro del estudiante
Régimen plasmático y aplicación de la cadena de ganancia
¿Qué comparaciones adimensionales y a escala de longitud determinan el modelo de plasma válido, y dónde entra la ganancia de fusión en el libro mayor completo de la instalación?
Preparación
- • Utiliza el laboratorio de régimen plasmático. Establece densidad, temperatura, campo y tamaño del dispositivo, compara escalas características y luego traza la potencia de fusión mediante definiciones de plasma, ingeniería y ganancia eléctrica.
Predice primero
- 1. Predecir cómo el aumento de la densidad cambia la longitud de Debye y la frecuencia del plasma.
- 2. Predecir si la ganancia del plasma superior a uno garantiza la salida eléctrica neta.
| Variable | Función | Unidad |
|---|---|---|
| Densidad y temperatura | Entradas de plasma | m⁻³ y eV |
| Campo magnético y tamaño del dispositivo | Entradas de confinamiento | T y m |
| Longitud de Debye, radio de giro, frecuencia del plasma | Escalas dependientes | m y Hz |
| Ganancia de plasma/ingeniería/eléctrica | Diagnóstico del sistema | Adimensional |
Columnas de observación
Analiza
- 1. ¿Qué comparación de escalas permite una descripción de fluido?
- 2. ¿El plasma está magnetizado para la especie seleccionada?
- 3. ¿Qué definición de ganancia excluye la energía de la planta de recirculación?
- 4. ¿Qué efecto de inestabilidad o transporte existe fuera de este modelo de dimensión cero?
Marco para la conclusión
Para n=___, T=___ y B=___, el régimen es ___ porque ___; Qplasma=___ corresponde al estado net-eléctrico ___ después de ___.
Guía del docente · 60–80 minutos
Enseña la investigación, no la interfaz
Objetivo: Los alumnos clasifican un plasma usando escalas características y mantienen definiciones de ganancia nuclear, plasma, ingeniería y neta eléctrica distintas.
Preparación
- • Revisa la velocidad térmica y el radio de giro dependientes de la especie.
- • Define cada límite de ganancia.
- • Prepara un caso en el que Qplasma>1 pero la salida eléctrica neta es negativa.
Movimientos de facilitación
- • Requieren etiquetas de especie a escala cinética.
- • Compara las escalas con el tamaño del dispositivo antes de elegir un modelo.
- • Rastrea cada auxiliar y pérdida de conversión a lo largo de la cadena de ganancia.
Accesibilidad y participación
- • Utiliza sentencias de ratio junto con escalas logarítmicas.
- • Proporciona un diagrama de flujo-límite de ganancia.
- • Deletrea especies y unidades en cada encabezado de tabla.
Evidencia de aprendizaje
- • Una tabla a escala característica
- • Una clasificación justificada de régimen
- • Una distinción completa de cadena de ganancia
Comprobaciones de ideas erróneas
El gas ionizado caliente es automáticamente un plasma ideal.
El comportamiento colectivo y la validez del modelo dependen del blindaje Debye, la colisión, la magnetización y la separación de escalas.
El punto de equilibrio científico significa que una central eléctrica está lista.
La ganancia de plasma excluye muchas pérdidas de impulsores, conversión térmica, recirculación y instalaciones.
Ampliación
Compara la magnetización de electrones e iones e identifica el modelo de transporte que soporta cada ordenación.