Диагностика плазмы зондами проводимости. Андреев В.Л - 14 стр.

UptoLike

14
ãäå Ñ
0
 ýëåêòðè÷åñêàÿ åìêîñòü çîíäà â îäíîðîäíîì äèýëåêòðèêå ñ àáñî-
ëþòíîé äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòüþ ε
à
. Î÷åâèäíî, ÷òî ýòî ñïðàâåä-
ëèâî â ïðåäïîëîæåíèè, ÷òî ïëàçìà â èññëåäóåìîé îáëàñòè îäíîðîäíà.
Ïðèáëèæåííî åìêîñòü äâîéíîãî çîíäà ìîæåò áûòü îïðåäåëåíà êàê
åìêîñòü îòðåçêà áåñêîíå÷íîé ëèíèè äëèííîþ l, ðàâíîé äëèíå ýëåêòðî-
äîâ, ïîãðóæåííûõ â ïëàçìó. Â ðåàëüíûõ çîíäàõ ðàäèóñ ïðîâîäíèêîâ ýëåê-
òðîäîâ d çíà÷èòåëüíî ìåíüøå ðàññòîÿíèÿ D ìåæäó íèìè, ò. å. ïðîâîä-
íèêè ìîæíî ñ÷èòàòü ëèíåéíûìè.  ëèíåéíûõ ïðîâîäíèêàõ áåñêîíå÷íîé
äëèíû ïðè ðàçíîñòè ïîòåíöèàëîâ U ìåæäó íèìè ðàñïðåäåëåíèå ýëåêò-
ðè÷åñêèõ çàðÿäîâ ïî ïîâåðõíîñòè ìîæíî ñ÷èòàòü ðàâíîìåðíûì ñ îäíîé
è òîé æå ïîâåðõíîñòíîé ïëîòíîñòüþ +τ íà îäíîì ïðîâîäíèêå è τ íà
äðóãîì.  ýòîì ñëó÷àå åìêîñòü îòðåçêà ëèíèè äëèíîþ l
çä
àçä
0
ln
πε
=
l
C
D
d
(1.8)
è, ñîîòâåòñòâåííî ïî (1.7), óäåëüíàÿ ýëåêòðîïðîâîäíîñòü ïëàçìû
ïë
ïë
ln
.
σ=
π
çä
D
Ñ
d
l
(1.9)
Òàêîé ïîäõîä, îäíàêî, íå ó÷èòûâàåò êðàåâîãî ýôôåêòà, îáóñëîâëåí-
íîãî êîíå÷íîé äëèíîé ïðîâîäíèêîâ çîíäà.  îòëè÷èå îò ëèíèè áåñêîíå÷-
íîé äëèíû ýëåêòðè÷åñêèé çàðÿä âäîëü ïðîâîäíèêîâ çîíäà áóäåò ðàñïðå-
äåëåí íåðàâíîìåðíî. Ïîâåðõíîñòíàÿ ïëîòíîñòü çàðÿäà â òî÷êàõ íà ïî-
âåðõíîñòè ïðîâîäíèêîâ, óäàëåííûõ îò êîíöîâ íà ðàññòîÿíèå, áîëüøåå
ðàññòîÿíèþ ìåæäó íèìè, áóäåò ïðàêòè÷åñêè òîé æå, ÷òî è â ëèíèè áåñ-
êîíå÷íîé äëèííû. Íî ñ ïðèáëèæåíèåì ê êîíöàì îíà íà÷èíàåò âîçðàñ-
òàòü, äîñòèãàÿ ìàêñèìóìà íà òîðöåâîé êðîìêå. Êðîìå òîãî, ïîÿâëÿåòñÿ
çàðÿä íà òîðöàõ. Â ðåçóëüòàòå ñóììàðíûå çàðÿäû +q èq íà ïðîâîäíè-
êàõ ïðè îäíîì è òîì æå íàïðÿæåíèè ìåæäó íèìè áóäóò áîëüøå, ÷åì íà
òàêèõ æå îòðåçêàõ ïðîâîäíèêîâ áåñêîíå÷íîé äëèíû, è ñîîòâåòñòâåííî,
åìêîñòü çîíäà
Ñ
çä
= q / U (1.10)
áóäåò áîëüøå, ÷åì åìêîñòü Ñ
0
, îïðåäåëÿåìàÿ ïî (1.8), à ýëåêòðîïðîâîä-
íîñòü ïëàçìû ïî (1.7) áóäåò ìåíüøå.