Una de las más importantes propiedades de cualquier plasma eléctrico es su capacidad de “auto organizarse”, esto es, aislar eléctricamente una de sus secciones con otra. La pared de aislamiento se denomina “doble capa” (DL, “double layer”). Cuando un plasma se estudia en el laboratorio, habitualmente está contenido en un tubo cilíndrico de vidrio. Los electrodos se insertan en los extremos del tubo. El ánodo se

Características de la Doble Capa (DL)

Características de la DL mostrando el Potencial (gráfica superior), Campo Eléctrico (gráfica central) y Distribución espacial de la carga (gráfica inferior)

mantiene a un alto voltaje (diferencia de potencial) respecto al cátodo del otro extremo. Si se aplica tal diferencia de voltaje, se iniciará una ionización y la corriente comenzará a fluir a través del plasma. Los iones positivos (cationes, átomos con uno ó más electrones arrancados) saldrán del ánodo, mientras que los iones negativos (aniones, átomos que han ganado uno ó más electrones extra) irán hacia el ánodo. La suma matemática de estos dos flujos opuestos es lo que constituye la corriente neta total en el plasma.

Si la diferencia de voltaje entre los dos electrodos llega a ser lo suficientemente grande, se formará una DL en una estrecha sección transversal en algún lugar en medio del tubo. Casi todo el voltaje que se aplique entre los electrodos caerá a través de esta DL. El plasma a uno de los lados de la DL (el lado hacia el ánodo) tendrá aproximadamente el mismo voltaje que el ánodo. El plasma en el lado de la DL en donde está el cátodo, tendrá esencialmente el mismo voltaje que el cátodo. Las dos mitades del plasma están entonces eléctricamente aisladas por la DL. Las partículas no sienten ninguna fuerza electrostática en un lado de la DL, debido a las cargas del otro lado de la DL. La corriente eléctrica total, sin embargo, es la misma a través del plasma (a ambos lados de la DL).

Los plasmas son excelentes conductores y, por lo tanto, no existirá una caída significativa de voltaje a través de ellos mientras haya corriente circulando, de ahí la necesidad de la presencia de la DL, que “coge” la mayor parte de cualquier voltaje externo aplicado. En otras palabras, la DL es el lugar en donde se encontrarán los campos eléctricos más fuertes en el plasma.

Si un objeto extraño se inserta dentro del plasma, se formará una DL alrededor de él, apantallándolo del plasma. Este efecto hace realmente difícil insertar en el plasma sondas medidoras de voltaje para medir el potencial eléctrico en un punto específico. Esta es una propiedad bien conocida del los plasmas. De todas formas se han podido desarrollar en el laboratorio varios métodos para salvar este problema.

Es imposible enviar al espacio una nave para medir el voltaje del plasma solar en algún punto. El voltaje es una medida relativa (como por ejemplo la velocidad) y debe ser medida con respecto a alguna referencia. Una nave espacial comenzará teniendo el mismo voltaje que la superficie de la Tierra. Cuando penetre en la plasmaesfera y entre en el plasma solar, comenzará lentamente a acumular carga y entonces alterará su voltaje. Sin embargo, la fuerza de un campo eléctrico sí se puede medir en el espacio.