El Estado Plasmatico

Plasma (estado de la materia)

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Una lámpara de plasma.

Tormenta eléctrica.

Las luces de neón se podría más exactamente llamar "luces de plasma", porque la luz viene del plasma dentro de ellos.

Una pista de plasma de transbordador espacial Atlantis durante la reentrada en la atmósfera de la Tierra, como se ha visto desde la Estación Espacial Internacional.

Mecánica de medios continuos.

En física y química, se denomina plasma (del latín plasma, y este del griego πλάσμα, formación) al cuarto estado de agregación de la materia, un estado fluido similar al estado gaseoso pero en el que determinada proporción de sus partículas están cargadas eléctricamente y no poseen equilibrio electromagnético, por eso son buenosconductores eléctricos y sus partículas responden fuertemente a las interacciones electromagnéticas de largo alcance.1

El plasma presenta características propias que no se dan en los sólidos, líquidos o gases, por lo que es considerado otro estado de agregación de la materia. Como el gas, el plasma no tiene una forma definida o un volumen definido, a no ser que esté encerrado en un contenedor; pero a diferencia del gas en el que no existen efectos colectivos importantes, el plasma bajo la influencia de un campo magnético puede formar estructuras como filamentos, rayos y capas dobles.2 Los átomos de este estado se mueven libremente; cuanto más alta es la temperatura más rápido se mueven los átomos en el gas, y en el momento de colisionar la velocidad es tan alta que se produce un desprendimiento de electrones.3

Calentar un gas puede ionizar sus moléculas o átomos (reduciendo o incrementado su número de electrones para formar iones), convirtiéndolo en un plasma.4 La ionización también puede ser inducida por otros medios, como la aplicación de un fuerte campo electromagnético mediante un láser o un generador de microondas, y es acompañado por la disociación de los enlaces covalentes, si están presentes.5

El plasma es el estado de agregación más abundante de la naturaleza, y la mayor parte de la materia en el Universo visible se encuentra en estado de plasma, la mayoría del cual es el enrarecido plasma intergaláctico (particularmente el centro de intracúmulos) y en las estrellas.6

Índice

 1 Ejemplos de plasmas

 2 Aplicaciones

 3 Parámetros de un plasma

 3.1 Neutralidad y especies presentes

 3.2 Longitudes

 3.3 La frecuencia de plasma

 3.4 Temperatura: velocidad térmica

 3.5 El parámetro de plasma

 4 Modelos teóricos

 4.1 Modelos discretos

 4.2 Modelos cinéticos continuos

 4.3 Modelos de fluidos o hidrodinámicos

 5 Véase también

 6 Referencias

 7 Bibliografía

 8 Enlaces externos

Ejemplos de plasmas

El sol quizás sea el ejemplo de plasma más identificable.

Algunos ejemplos de plasmas son:7

Formas comunes de plasma

Producidos artificialmente Plasmas terrestres

Plasmas espaciales y astrofísicos:

 En los televisores o monitores con pantalla de plasma.

 En el interior de los tubos fluorescentes (iluminación de bajo consumo).8

 En soldaduras de arco eléctrico bajo protección por gas (TIG, MIG/MAG, etc.)

 Materia expulsada para la propulsión de cohetes.

 La región que rodea al escudo térmico de una nave espacial durante su entrada en laatmósfera.

 El interior de los reactores de fusión.

 Las descargas eléctricas de uso industrial.

 Las bolas de plasma.

 Los rayos durante una tormenta.

 La ionosfera.

 La aurora boreal.

 Las estrellas (por ejemplo, el Sol).

 Los vientos solares.

 El medio interplanetario (la materia entre los planetas del Sistema Solar), el medio interestelar (la materia entre las estrellas) y el medio intergaláctico(la materia entre las galaxias).

 Los discos de acrecimiento.

 Las nebulosas intergalácticas.

 Ambiplasma

Aplicaciones

Las LCF son ejemplo de aplicación del plasma.

La física de plasmas puede encontrar aplicación en diversas áreas:9

 Descargas de gas (electrónica gaseosa).

 Fusión termonuclear controlada.

 Física del espacio.

 Astrofísica moderna.

 Conversión de energía de MHD (magnetohidrodinámica) y propulsión iónica.

 Plasmas de estado sólido.

 Láseres de gas.

Parámetros de un plasma

Puesto que existen plasmas en contextos muy diferentes y con características diversas, la primera tarea de la física del plasma es definir apropiadamente los parámetros que deciden el comportamiento de un plasma. Los principales parámetros son los siguientes:

Neutralidad y especies presentes

El plasma está formado por igual número de cargas positivas y negativas, lo que anula la carga total del sistema. En tal caso se habla de un plasma neutro o casi-neutro. También existen plasmas no neutros o inestables, como el flujo de electrones dentro de un acelerador de partículas, pero requieren algún tipo de confinamiento externo para vencer las fuerzas de repulsión electrostática.

Los plasmas más comunes son los formados por electrones e iones. En general puede haber varias especies de iones dentro del plasma, como moléculas ionizadas positivas (cationes) y otras que han capturado un electrón y aportan una carga negativa (aniones).

Longitudes

La longitud de Debye o de apantallamiento electromagnético.10 También la longitud de una onda plasmática depende del contenido cóncavo de su recipiente, el cual influye porque su paralelismo con respecto del eje x sobre la tierra afecta la longitud de dicha onda de espectro electromagnético.[cita requerida]

La frecuencia de plasma

Así como la longitud de Debye proporciona una medida de las longitudes típicas en un plasma, la frecuencia de plasma ( ) describe sus tiempos característicos. Supóngase que en un plasma en equilibrio y sin densidades de carga se introduce un pequeño desplazamiento de todos los electrones en una dirección. Estos sentirán la atracción de los iones en la dirección opuesta, se moverán hacia ella y comenzarán a oscilar en torno a la posición original de equilibrio. La frecuencia de tal oscilación es lo que se denomina frecuencia de plasma. La frecuencia de plasma de los electrones es:11

donde es la masa del electrón

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