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3 • Phénomènes collectifs
de vitesse devient singulier et cette singularité présente certaines analogies avec la
transition subsonique-supersonique en aérodynamique. Nous reviendrons sur ce problème dans le cadre des études sur la transition entre un plasma quasi-neutre et une
gaine.
L’ensemble des échelles caractéristiques associées aux réponses électroniques,
ioniques et magnétiques d’un plasma est résumé dans le tableau (3.1).
Tableau 3.1
Définition
Valeur
Longeur Debye
l D =
´ 0 kT
ne 2
743 [cm]
T
eV
n
cm −3
Fréquence de Langmuir
vp =
ne 2
´ 0 me
8981
Hz
n 0
cm −3
Longueur de London
lp = c
´ 0 me
ne 2
5298 [m]
1
n
cm −3
Vitesse d’Alfvén
V A =
B 2
m 0 n i m i
72758 c
B
T
n i
cm −3
Vitesse de Bohm
Cs =
kTe
m i
9789
m/s
Te
eV
Ces échelles de temps, longueurs et vitesses permettent de développer la construction de modèles en s’appuyant sur l’ordering relatif entre les échelles caractéristiques d’un problème spécifique et ces échelles associées aux réponses collectives du
plasma.
3.6 RELAXATION ÉLECTRONIQUE
3.6.1 Temps de Maxwell
La fréquence de collision (2.3) n’est pas la seule échelle caractéristique associée au
processus de conduction dans un plasma ; il existe une deuxième échelle de temps,
appelée temps de relaxation de Maxwell, décrivant le processus de disparition des
charges libres sous l’effet de leurs répulsions mutuelles.
Considérons un plasma globalement chargé (négativement sur la figure 3.11), décrit
par une densité volumique de charges r (r, t = 0) à un instant initial t = 0. Cette
densité volumique de charges crée un champ électrique E (r, t) et ce champ électrique met en mouvement les charges générant ainsi une densité volumique de courant J (r, t).
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
3 • Phénomènes collectifs
de vitesse devient singulier et cette singularité présente certaines analogies avec la
transition subsonique-supersonique en aérodynamique. Nous reviendrons sur ce problème dans le cadre des études sur la transition entre un plasma quasi-neutre et une
gaine.
L’ensemble des échelles caractéristiques associées aux réponses électroniques,
ioniques et magnétiques d’un plasma est résumé dans le tableau (3.1).
Tableau 3.1
Définition
Valeur
Longeur Debye
l D =
´ 0 kT
ne 2
743 [cm]
T
eV
n
cm −3
Fréquence de Langmuir
vp =
ne 2
´ 0 me
8981
Hz
n 0
cm −3
Longueur de London
lp = c
´ 0 me
ne 2
5298 [m]
1
n
cm −3
Vitesse d’Alfvén
V A =
B 2
m 0 n i m i
72758 c
B
T
n i
cm −3
Vitesse de Bohm
Cs =
kTe
m i
9789
m/s
Te
eV
Ces échelles de temps, longueurs et vitesses permettent de développer la construction de modèles en s’appuyant sur l’ordering relatif entre les échelles caractéristiques d’un problème spécifique et ces échelles associées aux réponses collectives du
plasma.
3.6 RELAXATION ÉLECTRONIQUE
3.6.1 Temps de Maxwell
La fréquence de collision (2.3) n’est pas la seule échelle caractéristique associée au
processus de conduction dans un plasma ; il existe une deuxième échelle de temps,
appelée temps de relaxation de Maxwell, décrivant le processus de disparition des
charges libres sous l’effet de leurs répulsions mutuelles.
Considérons un plasma globalement chargé (négativement sur la figure 3.11), décrit
par une densité volumique de charges r (r, t = 0) à un instant initial t = 0. Cette
densité volumique de charges crée un champ électrique E (r, t) et ce champ électrique met en mouvement les charges générant ainsi une densité volumique de courant J (r, t).
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit