El Plasma Es Un Estado De La Materia Que Te Sorprenderá. ¡Aprende Que Se Puede Hacer Con El!

En química y física el plasma es un estado de la materia, es un estado fluido muy similar al estado gaseoso, pero que en una proporción determinada de sus partículas, están eléctricamente cargados y no poseen un equilibrio electromagnético por tal razón son excelentes conductores eléctricos y responden sus partículas fuertemente a las interacciones electromagnéticas de enlace largo. Es el plasma el cuarto estado de la materia.

Tiene el plasma características propias que no se dan en los líquidos, gases y sólidos, por los que el plasma es considerado como otro estado de la materia. Al igual que el gas el plasma no tiene una forma o volumen definido, a no ser que se encuentre encerrado en un contenedor; no obstante a diferencia del gas no hay efectos importantes colectivos, bajo influencia de un campo magnético, el plasma puede formar estructuras con filamentos, capas dobles y rayos.

el plasma

Plasma Es Un Estado De La Materia.

El plasma es un estado de la materia en el que los átomos de mueven libremente; más rápido se mueven los átomos en el gas, cuanto más alta es la temperatura, y en el instante de colisionar la velocidad es lo bastante alta que ocasiona un desprendimiento de electrones.

Puede el calentar un gas ionizar sus átomos o moléculas, incrementando o reduciendo su número de electrones para generar iones, transformándolo en un plasma. Puede la ionización ser también inducida por otros medios, como ejemplo; la aplicación de un campo electromagnético muy fuerte, mediante un generador de microondas o un láser, y es además acompañada por la disolución de los enlaces covalentes, si se encuentran presentes.  Es el plasma el estado de agregación que más abunda en la naturaleza, y también se encuentra en estado de plasma  la mayor parte de la materia visible en el universo, la mayoría del cual es el tan raro plasma intergaláctico y en las estrellas.

un plasma

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Formas Comunes De Plasma.

1- Plasmas Terrestres:

  • El Fuego de San Telmo.
  • La aurora boreal.
  • Los rayos durante las tormentas.
  • La ionosfera
  • Algunas llamas determinadas.
  • El viento polar, una fuente de plasma.

2- Artificialmente Producidos:

  • En el interior de los tubos fluorescentes.
  • Materia expulsada en la propulsión de cohetes.
  • Televisores o monitores de pantalla plasma.
  • La región que cubre el escudo térmico de una nave espacial durante la entrada en la atmósfera.
  • Las descargas eléctricas de utilización industrial.
  • En interior de los reactores de fusión.
  • Las soldaduras de arco eléctrico bajo protección por gas
  • Las bolas de plasma

3- Plasmas Astrofísicos y Espaciales:

  • El medio interestelar, la materia que se encuentra entre las estrellas.
  • En medio interplanetario, es aquella materia entre los planetas del sistema solar.
  • El medio intergaláctico, la materia entre las galaxias.
  • Las estrellas y el Sol, plasmas calentados por la fusión nuclear.
  • Los vientos solares.
  • Las nebulosas intergalácticas.
  • Los discos de acrecimiento.

Parámetros Del Plasma.

El Plasma es un estado de la materia y se caracteriza por la existencia de plasmas muy diferentes en contextos y con diversas características, la primera acción de la física del plasmas es detallar los parámetros apropiadamente que deciden el verdadero comportamiento del plasma. Los parámetros principales son los siguientes:

1- Neutralidad Y Especies Presentes.

Está formado el plasma por un número igual de cargas negativas y positivas, lo que hace que se anule la carga total del sistema. Se habla en tal caso de un plasma casi-neutro o neutro. Existen también plasmas inestables o no neutros, al igual que el flujo de electrones de un acelerador de partículas, aunque requieren de algún tipo de confinamiento externo para lograr vencer las fuerzas de repulsión electrostáticas.

Son los formados por electrones e iones los plasmas. Pueden haber en general varias especies de iones dentro del plasma, como los cationes que son las moléculas ionizadas positivas y otras que han atrapado un electrón y generan una carga negativa conocidos como aniones.

2- La Frecuencia De Plasma.

La frecuencia de plasma (wp) al igual que la longitud de Debye que otorga en un plasma una medida de longitudes típicas, describe sus tiempos característicos. Supongamos que en un plasma en equilibrio y además sin densidades de cargas, y en una dirección se introduce un pequeño desplazamiento de todos los electrones. Sentirán estos la atracción de los iones en la dirección opuesta, hacia ella se moverán y empezaran a oscilar en torno a la posición de equilibrio original. Se denomina frecuencia de plasma la frecuencia de tal oscilador.

3- Longitudes.

La longitud de apantallamiento electromagnético o también conocida como longitud de Debye. Es la longitud de una onda plasmática que también depende del contenido cóncavo del recipiente, el cual dado su paralelismo influye con respecto al eje x, afecta la longitud de dicha onda sobre la tierra el espectro electromagnético.

4- El Parámetro del Plasma.

Indica el parámetro de plasma (T) el número medio de partículas encontradas en una esfera que su radio es la longitud de Debye, conocido como esfera de Debye. Puede describirse en términos de parámetros de plasma (T >> 1), la definición de plasma, en el cual la interacción electromagnética de una única partícula con la multitud de partículas  lejanas que sobre la interacción domina con los pocos vecinos próximos. Es esto un número grande de partículas que se encuentran contenidas en una esfera de Debye.  Es muy común referirse a tal desigualdad como condición de plasma.

5- Velocidad Térmica.

Las partículas de una determinada especie encontradas en un punto dado por lo general no tienen velocidad igual: por el contrario presentan una distribución que en el equilibrio térmico es definida por la distribución de Maxwell-Boltzmann. Mayor será la dispersión de velocidad a mayor temperatura, o sea que más ancha será la curva que la representa.

Es la velocidad una medida de tal dispersión cuadrática, que medida en el equilibrio, se llama también velocidad térmica. Es muy frecuente, aunque incorrecto formalmente, hablar además de velocidad térmica y de temperaturas en plasmas lejanas al equilibrio termodinámico. Se menciona la temperatura en tal caso que correspondería a una determinada velocidad cuadrática media.

Parámetros Del Plasma

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Aplicaciones Del Plasma.

Puede la física de plasmas encontrar aplicaciones en varias áreas:

  • Fusión termonuclear controlada.
  • Plasmas de estados sólidos.
  • Descargas de gas (electrónica gaseosa).
  • Láseres de gas.
  • Física del espacio.
  • Conversión de energía de MHD y propulsión iónica.
  • Astrofísica moderna.

Aplicaciones Del Plasma

Modelos Teóricos.

Luego de conocer los valores de los parámetros descritos, deberá escoger el estudioso de los plasmas tiene que escoger el más apropiado modelo para el fenómeno que le ocupe.  Residen en el detalle las diferencias de los diferentes modelos, con el que un sistema describen, de tal manera que así se puede establecer jerarquía en las descripciones de nivel superior, de las inferiores se deducen luego de asumir que varias de las variables de manera prescrita se comportan. Estas aproximaciones razonables o asunciones no son ciertas estrictamente aunque permiten entender fenómenos que en modelos más detallados serian difíciles de tratar.

No todas las especies han de ser descritas de la misma manera, por supuesto: por ejemplo, ya que son mucho más pesados los iones que los mismos electrones, es frecuente analizar la dinámicas de los electrones tomando como inmóviles a los iones, o también estudiando los movimientos de los iones, suponiendo que reaccionan los electrones mucho más rápido, y por tal razón están en equilibrio termodinámico siempre.

Modelos Teóricos

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