كيف يكون إذن سلوك شحنة كهربائية لدى غمرها في حقل مغناطيسي؟ أظهرت التجارب أن الشحنة الساكنة غير معرّضة لأي قوة وهو أمر متوقع. أما إذا زوّدت هذه الشحنة بسرعة محدّدة، لم يؤثر الحقل المغناطيسي في مقدار سرعتها ، بل قيد مسار هذه الشحنة. يلف الجسيم في أثناء حركته حول خطّ فعل القوة ما دامت الحركة على طول خطّ فعل القوة حرّة تماما. من هنا نصل إلى نتيجة أولى بالغة الأهمية؛ وهي أن الجسيمات المشحونة كافةً - والوسط البلازمي لا يتكون إلا من مثل هذه الجسيمات مقيّدة فرديا باتباع خطّ فعل القوّة في الحقل المغناطيسي

ويبين الرسم التوضيحيّ 1نموذج الحقل المغناطيسي الثابت، كما تتبين اللفات التي تحدث هذا النوع من الحقول المغناطيسية.

خطوط فعل القوّة هنا هي خطوط مستقيمة متوازية، وتأتي مسارات الجسيمات على صورة لولبية؛ إذ تتحرّك الأيونات تحديدا في اتجاه معاكس للإلكترونات ونظرا لكون كتلة الأيونات أعظم بكثير من كتلة الإلكترونات، فهي ذات مسار أعرض بكثير من مسار الإلكترونات (الرسم 1 ) ، وفي الحقول المغناطيسية ودرجات الحرارة التي تعنينا ، يقل طول أشعة (أنصاف أقطار) هذه اللوالب عن الميليمتر لدى الإلكترونات، في حين تبلغ عدة سنتمترات بالنسبة إلى الأيونات الأكثر سرعة. الأثر المتمثل في الحصر الجانبي ذو فائدة بالغة بلا شك، بيد أن هذا لا يعالج مشكلتنا إلا جزئيا، ما دامت الجسيمات لا تزال تتحرك بسرعة 1000 كم/ث على طول خط المجال المغناطيسي، وفي الماضي، مال الخبراء إلى معالجة مسألة الأطراف بواسطة حلين اثنين: إقامة حواجز مغناطيسية على امتداد خط الحقل، أو إنشاء خطوط مغلقة للحقل، وقد خيب الحل الأول، الذي يعرف بالمرايا المغناطيسية أو الترتيبات المفتوحة، التوقعات، ولم يستمر البحث فيها، في حين يبدو الحل الثاني واعدًا.

إذا استخدمنا بدلا من اللغات الموضّحة في الرسم الأخير أشكالا دائرية على صورة أسافين البرتقال، تحوّلت خطوط المجال المغناطيسي إلى دوائر؛ أي خطوط مغلقة وهذا أمر يسير بلا شك، لكنه ليس كافيا. ففي هذه الحالة، يتحرك الجسيم حقا نحو مسار لولبي حول خط المجال الدائري في حد ذاته، إلا أن هذه الحركة يصحبها في الوقت نفسه انحراف عمودي بطيء يحمل الجسيم في نهاية المطاف نحو الجدار، علما أنه لا يمكن تفادي ظاهرة الانحراف في الترتيبات المغلقة، إلا أنه يمكن تداركه بتعقيد الترتيب بعض الشيء (الرّسم التوضيحي ، وأسهل مثال ممكن على هذا النوع من الأسطح هو مثال الحجرة الهوائية في المركبة، وهي حجرة منتفخة لا صمّام لها لنرسم الخطوط التي تلتف بانتظام على هذا السطح، ولنتصوّر أيضًا أننا قادرون على توليد مجال مغناطيسي، تأتي خطوطه على هذه الصورة. في هذا الترتيب المعقد بعض الشيء، تتحرك هذه الجسيمات على طول خطوط الحقل في دوامة حولها بالشعاع نفسه المذكور آنفا، لننظر الآن إلى أثر الانحراف المحتم؛ إذ يؤثر في الاتجاه نفسه (أي نحو الأعلى هنا، ويتبيّن لنا أنّه حين يتحرك الجسيم إلى«أعلى السطح، يبتعد من مركز الترتيب، لكنّه عند مروره إلى أسفله» يسحب إلى المركز من الناحية الرياضية، يتبين أن التعويض هنا يكون تاما، بحيث يؤسر الجسيم؛ لأنه يجبر على البقاء مثنيا على مقربة شديدة من السطح المغناطيسي.

 شكل 2

رسم توضيحي مسار جسيم على سطح مغناطيسي وقد اقترحت و درست سبلا شتّى لتوليد هذا النوع من خطوط المجال، ومن «الأسطح المغناطيسية» تنطوي إحدى الوسائل المتبعة على تحديد حركة محدّدة للفات معقدة إلى حد ما، وكافية في حد ذاتها للحصول على الترتيب المناسب (مثل جهاز ستيلا راتور Stellarator). كما أن ثمة طريقةً أخرى تنطوي على العكس؛ على العودة إلى اللغات اليسيرة، ولكن بتمرير تيار كهربائي في الوسط البلازمي (مفاعل توكاماك Tokamak)،