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Équilibres et vagues MHD

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Description

Cette séance de cours couvre les équilibres MHD statiques idéaux, en se concentrant sur les équilibres sans force avec un faible bêta plasmatique. Il explore également les tubes de flux magnétique observés sur le Soleil et les ondes dans le plasma MHD idéal, y compris Alfvén et les ondes magnétosoniques. Les exercices consistent à dériver les relations entre le champ magnétique et le courant, à calculer les vitesses d'un plasma de fusion et à comprendre les ondes de cisaillement d'Alfvén comme des lignes de champ magnétique vibrantes ressemblant à des cordes de guitare.

Dans MOOC

Physique des plasmas : Introduction

Le plasma, quatrième état de la matière, est de loin la forme la plus abondante de matière connue dans l'univers. Son comportement est très différent des autres états de la matière que nous connaissons habituellement. Pour le comprendre, un formalisme rigoureux est nécessaire. Ce formalisme est essentiel non seulement pour expliquer d'importants phénomènes astrophysiques, mais aussi pour optimiser de nombreuses applications industrielles et médicales et pour obtenir de l'énergie de fusion sur Terre. Ce co

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Concepts associés (11)

Magnétohydrodynamique

La magnétohydrodynamique (MHD) est une discipline scientifique qui décrit le comportement d'un fluide conducteur du courant électrique en présence de champs électromagnétiques. Elle s'applique notamment aux plasmas, au noyau externe et même à l'eau de mer. C'est une généralisation de l'hydrodynamique (appelée plus communément dynamique des fluides, définie par les équations de Navier-Stokes) couplée à l'électromagnétisme (équations de Maxwell).

Onde d'Alfvén

vignette|Illustration des champs dans les ondes magnétohydrodynamiques. La partie supérieure montre comment les ondes d'Alfvén peuvent être considérées comme des ondulations des lignes de champ magnétique ; la partie inférieure montre comment le champ magnétique est densifié et aminci dans une onde magnétosonique. Symboles : B0 est le champ magnétique non perturbé dans le plasma ; k est le vecteur d'onde, indiquant la direction de propagation de l'onde ; B1, E1, v1 et j1 sont les perturbations causées par l'onde dans le champ magnétique, le champ électrique, la vitesse du plasma et le courant électrique, respectivement.

Pinch (plasma physics)

A pinch (or: Bennett pinch (after Willard Harrison Bennett), electromagnetic pinch, magnetic pinch, pinch effect, or plasma pinch.) is the compression of an electrically conducting filament by magnetic forces, or a device that does such. The conductor is usually a plasma, but could also be a solid or liquid metal. Pinches were the first type of device used for experiments in controlled nuclear fusion power. Pinches occur naturally in electrical discharges such as lightning bolts, planetary auroras, current sheets, and solar flares.

Plasma stability

The stability of a plasma is an important consideration in the study of plasma physics. When a system containing a plasma is at equilibrium, it is possible for certain parts of the plasma to be disturbed by small perturbative forces acting on it. The stability of the system determines if the perturbations will grow, oscillate, or be damped out. In many cases, a plasma can be treated as a fluid and its stability analyzed with magnetohydrodynamics (MHD).

Théorème d'Alfvén

En magnétohydrodynamique, le théorème d'Alfvén établit que dans un fluide dont la conductivité électrique est infinie, les lignes de champ magnétique sont "gelées" à l'intérieur de ce fluide et qu'elles sont donc contraintes de se déplacer avec celui-ci. Le physicien Hannes Alfvén fit pour la première fois part de cette idée en 1942. Il est à noter que dans la plupart des milieux étudiés en astrophysique, aussi bien que dans les conditions d'étude des plasmas en laboratoire, du fait que la conductivité électrique n'est pas infinie, les lignes de champ magnétique ne sont pas idéalement piégées à l'intérieur des fluides.

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Équilibre MHD : Équations et applications MOOC: Physique des plasmas : Introduction

Couvre les équations pour l'équilibre statique idéal MHD et les équilibres sans force et sans force dans la physique du plasma.

Magnétohydrodynamique : modélisation et équations

Couvre la magnétohydrodynamique, se concentrant sur les défis de modélisation et les équations MHD en physique du plasma.

EPFPLASMT215-V009500

Magnetohydrodynamique: modèle à deux fluides

Explore la magnétohydrodynamique, en mettant l'accent sur le modèle à deux fluides, le théorème d'Alfvén, le vent solaire, les dynamos et la reconnection magnétique.

4d Reconnection: from magnetic fields to flows

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