Взаимодействие космических аппаратов с окружающей плазмой. Новиков Л.С. - 9 стр.

   Экранирование поля электрического заряда в плазме
   Электрическое поле, создаваемое пробным зарядом q, внесенным в
плазму, окажется на некотором расстоянии экранированным, так как
такой заряд притягивает заряженные частицы плазмы противоположно-
го знака и отталкивает одноименно заряженные частицы, т.е. в окрест-
ности пробного заряда происходит изменение пространственного рас-
пределения электронов и ионов плазмы.
   Распределение потенциала электрического поля ϕ в окрестности
пробного заряда может быть найдено с помощью уравнения Пуассона
       Δϕ = −4πρ ,
   где ρ =e(ni-ne) – плотность объемного заряда в плазме; ni– концен-
трация ионов, ne. – концентрация электронов, е – элементарный элек-
трический заряд.
   Здесь использована запись уравнения в системе СГСЭ для среды с
относительной диэлектрической проницаемостью, равной единице.
   Для точки пространства с координатой r можно записать
       Δϕ = −4π e[ni (r ) − ne (r )].
   Концентрации частиц плазмы изменяются в электрическом поле по-
ложительного пробного заряда согласно формуле Больцмана

       ni (r ) = n exp ⎡⎢− eϕ (r ) ⎤⎥
                        ⎣         kTi ⎦

       ne (r ) = n exp ⎡⎢eϕ (r ) ⎤⎥,
                        ⎣       kTe ⎦
    где n - концентрация заряженных частиц в невозмущенной области
плазмы, т.е. в области, где электрическое поле пробного заряда отсутст-
вует; Ti, Te - температура ионной и электронной составляющих плазмы;
k – постоянная Больцмана.
   Решая уравнение Пуассона с учетом распределений ni (r ) и ne (r )
применительно к точечному пробному заряду q и полагая что
Ti = Te = T , найдем выражение для потенциала на расстоянии r от заряда


                                          9