ANSYS高功率等离子体发生器的多物理场耦合分析(6)
等离子体的第二个判据是其时间尺度远大于等离子体响应时间。假设在等离子体中某处发生扰动，也即在等离子体局部偏离电中性后，它将在多大的时间尺度上可以消除，通常将这个时间称之为响应时间。方程的解可以写成：
（2.6）
这里 为电子的振荡幅度，该振荡幅度就是等离子体偏离电中性的最大尺度，在数值上等于德拜长度 。我们将电子热运动通过德拜长度所需要的时间定义为响应时间，即：
（2.7）
因此，振荡频率的倒数就是等离子体对扰动的响应时间。它表征了，当等离子体中某处发生扰动，则等离子体将在 的时间尺度内做出响应，也即等离子体中局部区域电中性一旦受到破坏，等离子体将 的时间内恢复。所以，电离气体称为等离子体必须满足的第二个条件是，时间尺度远大于等离子体的响应时间。已经给出了一种电离气体称为等离子体所必须满足的两个条件，而第三个条件与碰撞有关。如果带电粒子和中性粒子的碰撞是非常频繁，以致于它们的运动受到普通流体动力学的力而不是受电磁力所支配。若用 表示带电粒子与中性粒子之间的碰撞频率，用 表示带电粒子之间的碰撞频率，则如果有 也即带电粒子与中性粒子之间的相互作用强度远小于带电粒子之间的相互作用，此时带电粒子运动行为基本不受中性粒子存在的影响，体系处于等离子体状态[15-17]。
2.2 等离子体发生器中的物理定律
2.2.1电磁场概念
2.2.1.1 电场概念
式把一个电荷放入电场时，它将受到这个电场对它的作用力，这个力称为电场力，电场强度的大小定义为电场力与实验电荷的比值，即：