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Série de cours sur : L’EFFET DYNAMO 4/4
jeudi 13 octobre 2011

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Descriptif

"Il est connu depuis Siemens et Wheatstone qu’un processus d’instabilité peut être mis à profit pour produire un courant électrique à partir de travail mécanique. Larmor a proposé en 1919 un mécanisme similaire afin d’expliquer le champ magnétique du soleil à partir du mouvement d’un fluide conducteur de l’électricité. Ce n’est qu’au début des années 70 que les premiers écoulements simples susceptibles d’amplifier un champ magnétique ont été étudiés analytiquement. L’observation expérimentale de dynamos fluides à partir de ces écoulements n’a eu lieu qu’en 2000. Quelques années plus tard, l’étude d’un écoulement fortement turbulent de sodium liquide a permis de mettre en évidence quelques effets des fluctuations de vitesse sur le processus de génération du champ magnétique et de reproduire en laboratoire le phénomène de renversement du champ magnétique.

Nous débuterons ce cours par quelques résultats relatifs à l’observation du champ magnétique dans divers objets astrophysiques. Nous présenterons ensuite les équations de la magnéto-hydrodynamique et discuterons les mécanismes d’amplification du champ magnétique.

Le deuxième cours sera consacré à la présentation des résultats expérimentaux obtenus par les trois dispositifs ayant permis la génération de champ magnétique à ce jour. Quelques lois d’échelle relatives à la densité d’énergie magnétique engendrée et à la puissance dissipée par effet Joule seront discutées. Le troisième cours abordera les aspects liés à la simulation numérique de dynamos naturelles et expérimentales. Nous présenterons les principaux résultats obtenus à l’aide de cette approche, en discuterons les limitations et les comparerons aux observations et aux modèles théoriques.

Dans le quatrième cours, nous présenterons une discussion de l’effet des fluctuations turbulentes sur le seuil de l’effet dynamo et la saturation du champ magnétique engendré. Enfin, nous terminerons par la modélisation du phénomène de renversement du champ magnétique à partir de systèmes dynamiques obtenus par arguments de symétrie."

Voir aussi


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Auteur(s)
Stéphane Fauve
École normale supérieure
Professeur

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Cursus :

Ancien élève de l'Ecole  Normale Supérieure de Saint Cloud, Stéphane Fauve est Professeur à l’ENS depuis 1997, chercheur au Laboratoire de physique statistique.

Ses recherches portent sur magnétohydrodynamique et turbulence, les turbulences d'ondes, le son dans les milieux non linéaires, bruit et instabilité, fluctuation dans les systèmes hors d'équilibre.

Membre de l’Académie des sciences, division des sciences mathématiques et physiques, sciences de l’univers et leurs applications, il est également membre du bureau éditorial d'Europhysics Letters et Président  du bureau de la division de physique statique et non linéaire de European Physical Society. Il a reçu la médaille d'argent du CNRS(2009) et le Prix du CEA, Académie des Sciences également en 2009 ainsi  que la médaille Lewis Fry Richardson décernée par l'Union Européenne des géosciences.

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Annexes
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Dernière mise à jour : 16/01/2012