Квазинейтральность плазма

У обычных сварочных дуг, горящих при атмосферном давлении, столб дуги представляет собой плазму. В полностью ионизированной плазме нейтральные частицы отсутствуют (т.е. плазма почти нейтральна). Отрицательный заряд электронов почти полностью нейтрализует положительный заряд ионов. Но так как электрон гораздо подвижен, чем ион, то поле быстро заставляет электроны уходить к аноду, столб дуги по отношению к катоду имеет положительный потенциал. Плазма дуги бывает двух видов: горячей и холодной. Когда , то плазма называется холодной или же энергия теплового движения .

Плазма считается горячей при , .

Для оценки квазинейтральности плазмы служит понятие временного и пространственного масштабов разделения зарядов. Пространственное разделение зарядов измеряется Дебаевским радиусом полярности

,

т.е. если размеры области, занимаемой ионизированным газом с заданной концентрацией и электронной температурой , значительно превосходит , то внутри этой области можно считать , а если есть многозарядные ионы с зарядом , то . Это и есть основное уравнение квазинейтральности плазмы, при соблюдении которого скопление заряженных частиц может считаться плазмой.

Например, определить для сварочной высокоионизированной плазмы при .

.

Дата добавления: 2014-01-06