Introduction à la physique des plasmas
Fiche de révision · Physique-Chimie · Term
L'essentiel du cours
Chapitre 1 : Qu'est-ce qu'un plasma ?
Un plasma est un gaz ionisé globalement neutre qui conduit l'électricité.
Chapitre 2 : Quasi-neutralité et degré d'ionisation
La quasi-neutralité relie densité électronique et densité ionique.
Chapitre 3 : Comment créer et confiner un plasma ?
Une décharge électrique dans un gaz est la méthode la plus courante pour produire un plasma froid.
Chapitre 4 : Des plasmas partout autour de nous
La fusion contrôlée est un enjeu majeur de la physique des plasmas.
Teste-toi · 8 questions
1.Qu'est-ce qu'un plasma ?
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Réponse : Un gaz ionisé contenant des électrons libres et des ions
Un plasma est un gaz dont une fraction des atomes a perdu des électrons, créant un mélange conducteur d'ions et d'électrons.
2.Parmi les exemples suivants, lequel n'est pas un plasma ?
- A.Une aurore polaire
- B.Le vent solaire
- C.Un éclair d'orage
- D.Un glaçon
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Réponse D : Un glaçon
Un glaçon est de l'eau à l'état solide ; les autres sont des gaz ionisés ou des plasmas naturels.
3.Que signifie la quasi-neutralité d'un plasma ?
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Réponse : Les charges positives et négatives se compensent à grande échelle
À l'échelle macroscopique, la densité de charge positive des ions compense celle des électrons, d'où n_e ≈ Z n_i.
4.Quelle grandeur mesure la proportion d'atomes ionisés dans un plasma ?
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Réponse : Le degré d'ionisation α
Le degré d'ionisation α compare le nombre d'ions au nombre total de particules lourdes.
5.En laboratoire, comment crée-t-on souvent un plasma ?
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Réponse : En appliquant une décharge électrique dans un gaz
Une forte tension accélère les électrons libres qui ionisent les atomes par collisions, formant un plasma.
6.Dans un tokamak, le plasma chaud est confiné grâce à :
- A.La force de gravitation
- B.Un champ magnétique intense
- C.Un laser continu
- D.Des parois en acier réfractaire
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Réponse B : Un champ magnétique intense
Les champs magnétiques enroulent les trajectoires des particules chargées et les empêchent de toucher les parois.
7.Pour obtenir la fusion nucléaire contrôlée, il faut :
- A.Utiliser un gaz neutre à pression ambiante
- B.Éviter tout confinement
- C.Chauffer un plasma à plus de 100 millions de degrés
- D.Refroidir le plasma à 0°C
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Réponse C : Chauffer un plasma à plus de 100 millions de degrés
La fusion nécessite des températures extrêmes pour vaincre la répulsion électrostatique entre noyaux, comme au cœur du Soleil.
8.Quel phénomène naturel est un plasma ?
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Réponse : Le vent solaire
Le vent solaire est un flux de particules chargées (électrons et ions) éjectées par le Soleil, donc un plasma.