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magnétohydrodynamique.

Publié le 06/11/2013

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magnétohydrodynamique. n.f., étude des mouvements d'un fluide conducteur en présence d'un champ magnétique. Les situations dans lesquelles la dynamique d'un système est contrôlée par la magnétohydrodynamique (MHD) se rencontrent surtout en astrophysique. Il existe aussi des applications techniques déjà fonctionnelles, telles les pompes qui assurent la circulation du sodium liquide dans les réacteurs nucléaires de type surgénérateur. Lorsqu'un fluide conducteur parcouru par un courant se trouve plongé dans un champ magnétique, la force de Laplace, qui résulte de l'action du champ sur le courant, s'exerce sur les particules chargées et déforme leurs trajectoires, entraînant un mouvement des lignes de courant. Ces courants en mouvement créent eux-mêmes des champs magnétiques variables, responsables de forces électromotrices d'induction, qui interviennent dans la circulation des courants. Mathématiquement, on peut étudier ce couplage en utilisant, d'une part, les équations de l'électromagnétisme (équations de Maxwell), d'autre part, les équations de l'hydrodynamique (équation de Navier-Stokes). La grandeur physique qui assure le couplage entre le champ magnétique et le champ hydrodynamique est le courant électrique, qui intervient comme courant de charges dans la partie électromagnétique et comme courant de masses dans l'hydrodynamique. En éliminant ce courant ainsi que le champ électrique entre les différentes équations, on obtient une équation qui couple directement le champ magnétique et le champ des vitesses dans le fluide. Le fluide est caractérisé par sa masse volumique, sa conductivité électrique (paramètre électromagnétique) et sa viscosité (paramètre hydrodynamique). Toute la richesse des solutions de l'équation obtenue tient au domaine très vaste de variabilité relative de ces trois paramètres. Une des solutions les plus marquantes concerne la limite des très grandes conductivités ; on trouve alors que les lignes de flux du champ magnétique accompagnent entièrement les déplacements du fluide. On a pu dire que le champ magnétique et la matière constituent deux fluides gelés l'un dans l'autre. La situation des faibles conductivités est dominée par un régime où le champ magnétique se diffuse à travers la matière. L'importance astrophysique de la MHD tient au fait que les étoiles sont formées d'un plasma conducteur et qu'il existe, dans les étoiles et dans leur voisinage, de puissants champs magnétiques. C'est en particulier le cas à la surface du Soleil, et les taches, les éruptions et les protubérances en sont des manifestations. Ce sont également les interactions MHD entre le vent de particules chargées émises par le Soleil et le champ magnétique terrestre qui sont responsables du confinement de ces particules dans une enveloppe entourant la Terre, que l'on appelle la ceinture de Van Allen. Complétez votre recherche en consultant : Les corrélats astrophysique hydrodynamique Soleil - La structure interne du Soleil - Le modèle solaire standard Van Allen James Alfred Les médias magnétisme terrestre

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