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Écrantage électrique dans un plasma (longueur de Debey)

Posté par
TheBartov
07-03-15 à 16:04

Bonjour,

Dans un ouvrage que je suis en train d'étudier, ils utilisent une simplification que je n'arrive pas à retrouver mathématiquement. Pouvez vous m'aider ?

On suppose que dans un plasma le potentiel électrostatique \phi(x) vérifie les relations suivantes :

\phi(0)=0\qquad\left.\frac{d\phi}{dx}\right|_{x=\lambda}=0

(pour \lambda la longueur de Debey).

En jouant avec la conservation de l'énergie et de la charge, l'équation de poisson s'écrit (en grandeur normalisées) :

\frac{d^2\Phi}{dX^2}=\frac{1}{\sqrt{1+\Phi}}\longrightarrow \left(\frac{d\Phi}{dX}\right)^2=4\sqrt{1+\Phi}

(cette équation est écrite telle quelle dans le livre). Comment passe-t-on du terme de gauche au terme de droite ?

Ce que j'ai essayé de faire :
d/dX=d/dX *d/d puis passer le d du coté de la racine pour intégrer, mais je trouve :

\left(\frac{d\Phi}{dX}\right)^2=2\sqrt{1+\Phi}


Merci pour votre aide !

Posté par
Pirho
re : Écrantage électrique dans un plasma (longueur de Debey) 08-03-15 à 12:37

Bonjour,

Je pense que si la dérivée seconde vaut  \dfrac{d^2\phi}{dX^2}=\dfrac{1}{\sqrt{1+\phi}}

cela signifie que la dérivée première vaut, si la constante d'intégration est nulle,  \dfrac{d\phi}{dX}=2\sqrt{1+\phi}

donc  (\dfrac{d\phi}{dX})^2=4({1+\phi})~~   puisque c'est le carré de la ligne précédente

Posté par
TheBartov
re : Écrantage électrique dans un plasma (longueur de Debey) 08-03-15 à 13:08

Je serais d'accord, mais dans mon livre, j'ai bien \left(d\Phi/dX^2\right)^2=4\sqrt{1+\Phi} (avec la racine !). Et la suite du calcul nécessite une racine carrée... :/

Posté par
Pirho
re : Écrantage électrique dans un plasma (longueur de Debey) 08-03-15 à 13:58


Je pense que tu as voulu écrire (\dfrac{d\phi}{dx})^2

Le développement me paraît bizarre.

Et dans le développement, il n'y a pas un moment où le radical disparaît?

Y-a-t-il encore beaucoup de lignes après le calcul de la dérivée au carré?

La réponse finale est-elle correcte?

Posté par
krinn Correcteur
re : Écrantage électrique dans un plasma (longueur de Debey) 08-03-15 à 14:14

bonjour,

je pense qu'il faut suffit de dériver \Phi'2(X) par rapport à X
on obtient 2\Phi'\Phi" = 2 \Phi'/(1+ \Phi)

d'où \Phi'2(X) = 2 \Phi'/(1+ \Phi) dX

ce qui donne bien le résultat




Posté par
Pirho
re : Écrantage électrique dans un plasma (longueur de Debey) 08-03-15 à 14:40

Oups!! Ce que j'ai écrit est faux. Sous le radical de la dérivée seconde, ce n'est pas x mais une fonction de x

Posté par
TheBartov
re : Écrantage électrique dans un plasma (longueur de Debey) 08-03-15 à 15:46

Non, après ils donnent le résultat de l'intégrale.. j'ai utilisé leur résultat, pour faire le developpement, et tout colle. Donc il ya juste cette fleche qui reste un mistere... ! :/

Posté par
krinn Correcteur
re : Écrantage électrique dans un plasma (longueur de Debey) 08-03-15 à 16:06

il n'y a aucun mystère, cf plus haut

Posté par
TheBartov
re : Écrantage électrique dans un plasma (longueur de Debey) 08-03-15 à 16:16

Je n'ai pas vu. merci !



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