Особенности процессов зарядообразования в слое магнитной жидкости

  • Просмотров 427
  • Скачиваний 22
  • Размер файла 41
    Кб

1 ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ ЗАРЯДООБРАЗОВАНИЯ В СЛОЕ МАГНИТНОЙ ЖИДКОСТИ Вегера Ж.Г., Диканский Ю.И., Шацкий В.П. Особенности поведения магнитных коллоидов в электрических полях во многом определяются взаимосвязанными процессом формирования в приэлектродном пространстве свободного заряда и изменением структурного состояния системы. Действительно, в случае образования вблизи электродов слоя более концентрированной магнитной

жидкости на границе между сильно и слабоконцентрированными фазами должен появиться свободный заряд, что приводит к уменьшению напряженности электрического поля в ячейке. Оценку величины формирующегося гетерозаряда можно сделать, представив измерительную ячейку в виде конденсатора, содержащим три слоя слабопроводящего диэлектрика. Предположим, что толщина слоев высококонцентрированной фазы у каждого из электродов

одинакова и равна , их удельная проводимость и диэлектрическая проницаемость равны и соответственно, а проводимость и диэлектрическая проницаемость лежащего между ними слоя менее концентрированной жидкости равны и . Тогда поверхностная плотность свободных (сторонних) зарядов на границе раздела двух слоев , где - напряженность поля в приэлектродных слоях диэлектрика, - в среднем слое. Согласно условию стационарности тока j1=j2 ,

т.е. . С другой стороны , или . Из двух последних уравнений нетрудно найти и , подстановка которых в уравнение для поверхностной плотности зарядов дает . (1) Анализ формулы (1) показывает, что для оценки необходимо определить толщины слоев сильно- и слабоконцентрированных фаз, а также их удельные проводимости и диэлектрические проницаемости. Однако, это сделать в реальных условиях затруднительно. Кроме того, сосредоточенный в

приэлектродном пространстве слой сильноконцентрированной фазы, как следует результатов экспериментальных исследований, на самом деле не является однородным, а представляет собой лабиринтную или полосовую структурную сетку. Поэтому, поле создаваемое зарядами, сосредоточенными на межфазных границах такой сетки не является пространственно однородным. Действительно, потенциал поля заряженной полосовой сетки может быть