在J-TEXT装置参数和试验数据的基础上,以双磁流体方程组和麦克斯韦方程组为理论框架,用自主研发程序求解小环坐标下的Grad-Shafranov方程,得到各等离子体参数剖面分布,探索了极向电流反转前后磁场、流场、电场的空间分布特性。主要研究内容如下:（1）本文通过建立外部驱动情形的Grad-shafranov方程的物理模型,采用控制变量法,研讨了不同驱动电流幅值、注入位置以及分布宽度对等离子体空间参数分布（极向磁场、极向电流、压强、安全因子剖面）的影响,对比不同驱动效应的相关分析,找到了一组优化的分布参数,可以为J-TEXT装置ECRH实验与运行提供参考与依据。（2）考虑了极向磁通的高阶傅立叶项（与方向角有关）后,径向磁场和径向流场才会出现,托卡马克等离子体的磁场结构与流场结构都应为三维结构。提出了外部动量注入可使得极向电流局部反转,导致等离子体约束性能改善的物理机制,极向电流反转导致总极向电流的提升,使得各阶流场分量的涡旋中心均有偏移,而磁场的涡旋中心倾向于往外部偏移。这些研究工作有助于理解磁涡旋结构（可视为种子磁岛的雏形）在外部驱动下的演化特征。（3）数值模拟了托卡马克等离子体放电产生的电场结构,结果表明:电场分布应该是3D结构,一阶和二阶电场电偶极子的中心位置都在~0的极值位置附近,流场的贡献在局部区域可与离子压力梯度项具有相同量级。施加外部驱动使极向电流反转后,各阶电场的极值位置与等效电荷位置倾向于向等离子体芯部移动。这些结果揭示了芯部物理的复杂性,有利于理解×剪切流的特征行为。（4）进一步研究电磁波如何使等离子体产生感应电流。对射频电磁波在等离子体中传播的物理过程进行了初步理论分析,指出了高频电磁波加热等离子体的工作原理,得到了电子回旋波和离子回旋波的感应电流密度、焦耳热功率的解析表达式。分析不同频率的电子回旋波和离子回旋波在等离子体中的传播特征,可预测其在等离子体中的焦耳热效应,为电子/离子回旋共振加热/电流驱动实验中观察到的各种现象提供理论分析基础。