The equilibrium currents and flow velocities of species are calculated with the guiding-field line (GFL) model for the plasma in tokamaks with a radial electric field, including the case of large gradients of the field. In the model, all quantities such as the particle position and distribution function are defined on the basis of the GFL—a field line that goes through the centre of the particle's drift orbit and moves at the bounce-averaged drift rate. The distribution function is formed by all orbits that have their GFLs at a given magnetic surface. When the orbits are being squeezed by large-gradient electric field, their position is not changed so that the GFL distribution function remains unchanged; the modification of the current is explicitly given by the wobble-magnetization term that is related to the orbits' shape in the model. The gradient of electric field is shown to affect the parallel component of the current or flow velocity of the ions, rather than the perpendicular one. The effect of the electric field gradient on the electrons is negligible. The results obtained with the model match well with the fluid equations and close to the results of neoclassical theory, though different in detail. It is shown that for the typical conditions of the Tokamak Fusion Test Reactor, the presence of radial electric field enhances the toroidal flow velocity of plasma species up to 20–100 km s−1, opposite to the Ohmic current when the electric field is directed inward. The poloidal flow velocity of ions is of the order of 1–2 km s−1, and is irrelevant to the electric field unless the electric field has a large gradient.
種の平衡電流と流れ速度は、動径電場を持つトカマク中のプラズマに対して、ガイドセンターライン（GCL）モデルを用いて計算される。このモデルでは、粒子位置や分布関数などのすべての量は、GCL—粒子のドリフト軌道の中心を通り、バウンス平均されたドリフト速度で移動する磁力線—に基づいて定義される。分布関数は、与えられた磁気面上にGCLを持つすべての軌道によって形成される。大きな勾配を持つ電場によって軌道が圧縮される場合でも、その位置は変化しないため、GCL分布関数は不変のままである。電流の修正は、軌道の形状に関連するウォブル磁化項によって明示的に与えられる。電場の勾配は、イオンの電流または流れ速度の平行成分に影響を与えることが示され、垂直成分には影響しない。電子に対する電場勾配の影響は無視できる。このモデルで得られた結果は、流体方程式の結果とよく一致し、新古典理論の結果にも近いが、詳細には異なる。トカマク核融合試験炉の典型的な条件では、動径電場の存在がプラズマ種のトロイダル流れ速度を20–100 km s⁻¹まで増強することが示されている。これは、電場が内向きの場合、オーミック電流とは逆方向である。イオンのポロイダル流れ速度は1–2 km s⁻¹のオーダーであり、電場が大きな勾配を持たない限り、電場には依存しない。