Взаимодействие космических аппаратов с окружающей плазмой. Новиков Л.С. - 30 стр.

сток В, на котором ток электронов описывается приведенным выше вы-
ражением для отталкивающихся частиц. Из этого выражения получаем
                 eϕ
   kTe =                 .
           ln ⎛⎜ e 0 ⎞⎟
                 J
               ⎝    Je ⎠

   Практически удобно построить зависимость ln ( J e ) = f ( ϕ ) , тангенс
угла наклона линейного участка которой равен e kTe . Зная Те, можем
найти концентрацию электронов nе с помощью выражения для Jeo.
   Плавающий потенциал зонда в плазме
   Применительно к проблеме электризации КА особый интерес пред-
ставляет точка зондовой характеристики при потенциале ϕf, в которой
суммарный ток, текущий на зонд, обращается в нуль, т.е. потоки элек-
тронов и ионов, попадающие на зонд из плазмы, равны.
   Именно до такого потенциала зарядится зонд в плазме, если к нему
не прикладывать напряжение из внешней электрической цепи. Потен-
циал ϕf называется потенциалом свободного зонда, или плавающим по-
тенциалом. Плавающий потенциал отрицателен относительно потен-
циала плазмы из-за более высокой скорости электронов по сравнению с
ионами при одинаковой температуре. Это обстоятельство уже отмеча-
лось выше.
   При отрицательном потенциале для плоского зонда имеем
                   ⎛ eϕ      ⎞
   ji 0 = je 0 exp ⎜ − f     ⎟,
                   ⎜     kTe ⎟
                   ⎝         ⎠
   откуда
                             12
           kTe ⎛ mi ⎞
   ϕf =       ln ⎜  ⎟ .
            e ⎝ me ⎠
   Задача определения потенциала КА в космической плазме тождест-
венна задаче расчета плавающего потенциала зонда, однако она значи-
тельно усложнена многокомпонентностью космической плазмы по тем-
пературе и ионному составу, в некоторых случаях – анизотропией плаз-

                                     30