Chapitre 6
Dynamique et structures
électriques
Distiller est une belle chose. Avant tout, parce que c’est une opération
pleine de lenteur, philosophique et silencieuse, qui vous occupe mais vous
laisse le temps de penser à autre chose, un peu comme aller à bicyclette.
C’est aussi qu’elle comporte une métamorphose...
Il sistema periodico, P. Levi.
En physique des plasmas, la réduction à un modèle fluide, suivant la hiérarchie de
Bogolioubov (Tableau 2.3), peut être abordée en deux étapes.
• Une première étape consiste à considérer la dynamique d’un fluide ionique couplée à la dynamique d’un fluide électronique, puis à suivre l’évolution des différentes variables hydrodynamiques de chaque population en calculant les courants
et charges sources des équations de Maxwell, résolvant ainsi la dynamique champmatière d’une manière self-consistante. Ces modèles à deux fluides sont particulièrement bien adaptés à l’étude des structures électriques telles que les plasmas
de décharges électriques et les gaines.
• Il est souvent possible d’envisager une deuxième étape et de pousser la réduction
de la description en considérant un fluide unique dont l’inertie serait essentiellement due aux ions et la conductivité électrique aux électrons. C’est le modèle
magnétohydrodynamique qui sera présenté et construit dans le chapitre suivant.
Ce modèle est pertinent pour tous les phénomènes magnétiques lents et à grande
échelle, il est souvent surprenant de constater que ses prédictions sont vérifiées
expérimentalement même lorsque sa validité n’est que marginalement garantie.
Dans ce chapitre nous allons établir les équations fluides régissant l’évolution d’un
plasma, ensuite nous étudierons des modèles fluides quasi-neutres et non-neutres.
Dynamique et structures
électriques
Distiller est une belle chose. Avant tout, parce que c’est une opération
pleine de lenteur, philosophique et silencieuse, qui vous occupe mais vous
laisse le temps de penser à autre chose, un peu comme aller à bicyclette.
C’est aussi qu’elle comporte une métamorphose...
Il sistema periodico, P. Levi.
En physique des plasmas, la réduction à un modèle fluide, suivant la hiérarchie de
Bogolioubov (Tableau 2.3), peut être abordée en deux étapes.
• Une première étape consiste à considérer la dynamique d’un fluide ionique couplée à la dynamique d’un fluide électronique, puis à suivre l’évolution des différentes variables hydrodynamiques de chaque population en calculant les courants
et charges sources des équations de Maxwell, résolvant ainsi la dynamique champmatière d’une manière self-consistante. Ces modèles à deux fluides sont particulièrement bien adaptés à l’étude des structures électriques telles que les plasmas
de décharges électriques et les gaines.
• Il est souvent possible d’envisager une deuxième étape et de pousser la réduction
de la description en considérant un fluide unique dont l’inertie serait essentiellement due aux ions et la conductivité électrique aux électrons. C’est le modèle
magnétohydrodynamique qui sera présenté et construit dans le chapitre suivant.
Ce modèle est pertinent pour tous les phénomènes magnétiques lents et à grande
échelle, il est souvent surprenant de constater que ses prédictions sont vérifiées
expérimentalement même lorsque sa validité n’est que marginalement garantie.
Dans ce chapitre nous allons établir les équations fluides régissant l’évolution d’un
plasma, ensuite nous étudierons des modèles fluides quasi-neutres et non-neutres.