Turbulence et magnétohydrodynamique dans le Soleil : une conférence de François Rincon, chercheur au Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics, de l'Université de Cambridge (UK).
Mot(s) clés libre(s) : soleil, tache solaire, turbulence, hydrodynamique, magnétohydrodynamique, héliosismologie, convection, dynamo, champ magnétique, flottabilité magnétique, plasma, simulation numérique, boucle coronale, zone radiative, zone convective, photosphère, tachocline, granulation, mésogranulation, supergranulation, Reynolds, Rayleigh, Prandtl

Le champ magnétique semble toujours un peu mystérieux, pourtant les phénomènes magnétiques sont connus depuis presque trois mille ans et ont trouvé des applications partout dans notre vie quotidienne. Le but de cet exposé est à la fois d'expliquer la physique du champ magnétique et de démontrer l'importance des champs magnétiques intenses dans la recherche. La conférence débutera par un bref résumé de la physique des champs magnétiques, à la fois de façon historique et fondamentale. Ensuite, je discuterai trois grands domaines de la physique ou le champ magnétique intervient La manipulation magnétique concerne tous les phénomènes qui génèrent des forces mécaniques sur des objets. L'aimant permanent avec lequel on colle des feuilles sur la porte du frigo, l'électromoteur, la séparation magnétique et la lévitation magnétique sont des exemples parmi tant d'autres. Ces phénomènes ont trouvés beaucoup d'applications, mais sont aussi utilisés comme outils dans la recherche. Le champ magnétique est une perturbation universelle et précise qui permet de sonder la matière et de déterminer beaucoup de paramètres physiques et chimiques. L'exemple le plus connu est l'imagerie médicale par résonance magnétique nucléaire mais il existe beaucoup d'autres sondes basées sur le champ magnétique. Les champs magnétiques intenses peuvent induire des nouveaux états de la matière, en particulier en combinaison avec des basses températures. Dans la physique des solides, plusieurs états exotiques ont été observés, comme des quasi-particules dans les gaz électroniques bidimensionnels, des condensats de Bose-Einstein dans des cristaux et la supraconductivité induite par le champ magnétique.
Mot(s) clés libre(s) : champ magnétique intense, charge électrique, effet Hall, effet Zeeman, électromagnétisme, énergie cyclotron, état de la matière, force de Lorentz, lévitation magnétique, mécanique quantique, résonance, spin, supraconductivité

Une conférence de Jean-François Pinton, chercheur au Laboratoire de Physique de l'École Normale Supérieure de Lyon, présentée dans le cadre de « Physique au Printemps » 2008 sur le thème « La rotation, le spin », 5 mars 2008. Magnétohydrodynamique, auto-entretien d'une dynamo par des écoulements de fluides conducteurs de l'électricité, expérience de Von Karman avec du gallium et du sodium, rôles de la turbulence et de la rotation.
Mot(s) clés libre(s) : dynamo, magnétohydrodynamique, Von Karman, champ magnétique, champ magnétique terrestre, retournement du champ magnétique, Von Karman Sodium, turbulence, rotation, induction, effet dynamo, fluide en rotation

Le mot magnétisme reste chargé de mystères, pourtant les phénomènes magnétiques sont connus depuis trois mille ans et les matériaux magnétiques sont omniprésents dans notre environnement. Le but de cet exposé est de tenter de lever ces mystères et d'expliquer la formidable importance des matériaux magnétiques dans nos sociétés développées. La conférence va débuter par un bref historique des matériaux magnétiques, depuis leur découverte en Asie mineure et en Chine jusqu'aux développements les plus récents. On verra ensuite ce qu'est le magnétisme, le champ ou induction magnétique est produit par une charge électrique en mouvement. C'est une conséquence directe de la théorie de la relativité d'Einstein. Ce champ magnétique induit une force sur toutes les particules en mouvement, c'est là l'origine de toutes les forces magnétiques. A l'échelle atomique ce sont le mouvement des électrons autour des noyaux des atomes et le mouvement propre de ces mêmes électrons (mouvement de rotation) qui sont à l'origine des deux types de moments magnétiques atomiques : le moment orbital et le spin. Les liaisons chimiques tendent à compenser ces moments magnétiques, sauf, dans le cas où survivent à ces liaisons des couches atomiques incomplètes, comme celle des métaux dits de transition ou celles des métaux dit de la famille des terres rares. On abordera, ensuite, un aperçu de la diversité des matériaux magnétiques, les matériaux ferromagnétiques paramagnétiques et diamagnétiques...On montrera les fondements physiques des propriétés magnétiques et on décrira un certain nombre de matériaux spécifiques comme les aimants permanents, les différentes bandes magnétiques ou les mémoires...On terminera cet exposé par une description des tendances actuelles dans la science et la technologie des matériaux magnétiques : le nanomagnétisme et l'électronique de spin.
Mot(s) clés libre(s) : aimant, champ magnétique, ferromagnétisme, magnétorésistance, matériau doux, matériau dur, mécanique quantique, moment magnétique, pôle magnétique, science des matériaux, spin

Simulation de la visualisation des champs électriques et magnétiques d'une charge en mouvement
Mot(s) clés libre(s) : champ électrique, charge électrique, champ magnétique, charge en mouvement

Cette appliquette permet de simuler le mouvement d'une particule chargée dans un champ magnétique d'intensité variable.
Mot(s) clés libre(s) : mouvement de particule, champs magnétique

On rappelle d'abord l'âge de la Terre et les processus de différentiation qui ont conduit à sa disposition en enveloppes concentriques de natures très différentes. On s'intéresse ensuite à l'évolution thermique de la Terre, à son refroidissement. On rappelle les premières théories de ce refroidissement, celle de Buffon, puis celle de Kelvin (dont l'interprétation est souvent erronée). On indique ensuite comment se construisent aujourd'hui les modèles d'évolution thermique de la planète, et on en présente les traits marquants. En particulier, on traite rapidement de la convection dans le manteau. L'existence même du champ géomagnétique dépend étroitement du refroidissement de la planète. On présente donc les grandes lignes de l'histoire du champ géomagnétique au cours des temps géologiques, et on discute les sources d'énergie qui peuvent maintenir ce champ.
Mot(s) clés libre(s) : champ magnétique terrestre, convection, géologie, géophysique, manteau terrestre, modèle de Kelvin, modélisation numérique, refroidissement, Terre

Simulation Force de Laplace
Mot(s) clés libre(s) : électricité, champ, magnétique, cabri, force, Laplace

Simulation Force de Laplace
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Champ magnétique créé par une bobine
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