デバイ長
プラズマ中に局所的に外部電場が作用すると直ちに電流が流れ、局所的に電気的中性が破れて電荷が溜まる。この溜まった電荷はそれ自身でまた電場をつくり、それが最初の電場をうち消す。ところで荷電粒子は熱運動をしており、熱運動は電荷分布を一様にする方向に働く。その結果、最初の外部電場は部分的に打ち消されたかたちで残る。
例として点電荷 q を考える。真空中であればその点電荷のつくる電場はクーロンの法則に従う裾の長いクーロン場である。プラズマ中では、構成荷電粒子のうちその点電荷と反対符号の電荷がその周りに集まるが、それらの電荷が熱運動でその点電荷のを取り囲む形の電荷分布をつくることを考慮すると、ポアソン方程式を解くことで、次のポテンシャルから導かれる電場になることが分かる。
q φ ( r ) = q 4 π ε 0 1 r exp  ( − r λ D ) {\displaystyle q\phi (r)={\frac {q}{4\pi \varepsilon _{0}}}{\frac {1}{r}}\exp \left(-{\frac {r}{\lambda _{\mathrm {D} }}}\right)}
ここで r は点電荷からの距離、ε0 は真空の誘電率であり、λD は