Abstract Fundamental processes in plasmas act to convert energies into different forms, for example, electromagnetic, kinetic and thermal. Direct derivation from the Vlasov‐Maxwell equation yields sets of equations that describe the temporal evolution of magnetic, kinetic and internal energies in either the monofluid or multifluid frameworks. In this work, we focus on the main terms affecting the changes in kinetic energy. These are pressure‐gradient‐related terms and electromagnetic terms. The former account for plasma acceleration/deceleration from a pressure gradient, while the latter from an electric field. Although limited spatial and temporal deviations are expected, a statistical balance between these terms is fundamental to ensure the overall conservation of energy and momentum. We use in‐situ observations from the Magnetospheric MultiScale (MMS) mission to study the relationship between these terms. We perform a statistical analysis of those parameters in the context of magnetic reconnection by focusing on small‐scale Electron Diffusion Regions and large‐scale Flux Transfer Events. The analysis reveals a correlation between the two terms in the monofluid force balance, and in the ion force and energy balance. However, the expected relationship cannot be verified from electron measurements. Generally, the pressure‐gradient‐related terms are smaller than their electromagnetic counterparts. We perform an error analysis to quantify the expected underestimation of gradient values as a function of the spacecraft separation compared to the gradient scale. Our findings highlight that MMS is capable of capturing energy and force balance for the ion fluid, but that care should be taken for energy conversion terms based on electron pressure gradients.

Abstract When the velocity shear between the two plasmas separated by Earth's magnetopause is locally super‐Alfvénic, the Kelvin‐Helmholtz (KH) instability can develop. A crucial role is played by the interplanetary magnetic field (IMF) orientation, which can stabilize the velocity shear. Although, in a linear regime, the instability threshold is equally satisfied during both northward and southward IMF orientations, in situ measurements show that KH instability is preferentially excited during the northward IMF orientation. We investigate this different behavior by means of a mixing parameter which we apply to two KH events to identify both boundaries and the center of waves/vortices. During the northward orientation, the waves/vortex boundaries have stronger electrons than ions mixing, while the opposite is observed at their center. During the southward orientation, instead, particle mixing is observed predominantly at the boundaries. In addition, stronger local ion and electron non‐thermal features are observed during the northward than the southward IMF orientation. Specifically, ion distribution functions are more distorted, due to field‐aligned beams, and electrons have a larger temperature anisotropy during the northward than the southward IMF orientation. The observed kinetic features provide an insight into both local and remote processes that affect the evolution of KH structures.