Факторы отличия плазмы от ионизованного газа.

1. Кулоновское взаимодействие заряженных частиц более существенное и дальнодействующее, чем кинетическое. По этой причине взаимодействие частиц в плазме является не «парным» (одна частица взаимодействует с другой частицей), а «коллективным» - одновременно взаимодействует друг с другом большое число частиц.

Из-за различия в скорости движения и массе электронов и тяжелых частиц (ионов, атомов) распределение их в плазме неоднородно, следствием чего является появление объемных токов.

Коллективное кулоновское взаимодействие и неоднородное распределение частиц приводит к разделению зарядов, следствием чего является появление объемных зарядов. При этом важнейшим (определяющим) условием является равенство нулю полного заряда плазмы.

Пространственный масштаб разделения зарядов означает, что существует размер плазмы X=D, в котором происходит разделение зарядов. Он определяется из равенства сил кулоновского и кинетического взаимодействия:

При полном разделении зарядов

Тогда

Т.к , то ,

где k - постоянная Больцмана; Т, е, N - температура, заряд и концентрация частиц.

Временной масштаб означает время t=t_D, за которое частица, движущаяся со средней тепловой скоростью V, пройдет расстояние D: .

Нарушение пространственно-временного масштаба (X ≠ D, t _плазмы< t _D) означает, что не произойдет коллективного взаимодействия, возникает неустойчивость плазмы (ток, колебания) и она перейдет в состояние обычного газа.