Изучение токопереноса в плазме тлеющего разряда. - 3 стр.

                разность потенциалов U, т.е. создать в однородном проводнике длиной L
                электрическое поле напряженностью E = U /L, то по проводнику потечет
                постоянный ток. Это означает, что электроны на самом деле движутся не
                равноускоренно, а равномерно, т.е. на них действует еще какая-то сила,
                полностью компенсирующая электрическую силу, так что их сумма равна
                нулю. Выясним природу этой тормозящей силы.
                      Для простоты рассмотрим движение электрона под действием
                постоянной силы (4) в плазме, хотя основные черты этого процесса
                сохраняются при токопереносе в проводниках и электролитах. Электрон в
                плазме участвует в двух видах движения. Во-первых – в тепловом,
                хаотическом движении со средней скоростью V, во-вторых, - под действием
                силы F электрон приобретает направленную скорость, которая растет со
                временем до тех пор, пока электрон не столкнется с ионом (или с
                нейтральным атомом). Если после очередного столкновения электрон массы
                m имел нулевую скорость вдоль направления поля, то двигаясь в поле E, он
                за среднее время между столкновениями τ приобретает скорость

                                                                 eE
                                                          ux =      τ
                                                                 m

                     Будем предполагать, что при каждом столкновнии электрон, в среднем,
                полностью теряет импульс, приобретенный при движении в поле (т.е.
                компоненту P x , см. рис.2) за время τ . Поскольку потери энергии электроном
                ∆ε при таком столкновении малы – коэффициент потерь

                                                    ∆ε    m
                                             δl =      = 2 << 1                          (5)
                                                    ε     M

                (M– масса иона, ε - энергия электрона), то электрон почти упруго
                рассеивается на ионе с сохранением модуля скорости и импульса. Таким
                образом, за каждое столкновение электрон теряет импульс Px ≈ mu x , а за
                единицу времени –

                                                     dPx
                                                         = ν mu x ,
                                                      dt

                где ν = 1 τ – число столкновений в единицу времени (частота столкновений).
                Это означает, что при движении в электрическом поле на электрон действует
                тормозящая сила – сила трения

                                                             dPx
                                                     FТР =       ,
                                                              dt




PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com