Особенности процессов зарядообразования в слое магнитной жидкости — страница 2

  • Просмотров 441
  • Скачиваний 22
  • Размер файла 41
    Кб

представлен [А.И. Ахиезер. Электрические и магнитные явления. – Киев: Наукова думка, 1981. – 472 с.] в виде: (2) Очевидно, что напряженность поля, найденная согласно формуле E = grad  путем подстановки  в виде выражения (2), также изменяется как вдоль направления параллельного плоскости слоя (x), так и перпендикулярного (z) ему. При этом пренебрежение неоднородным пространственным распределением поля заряженной сетки возможно только на

расстояниях, существенно превышающих размеры ячеек сетки. Можно предположить, что именно решетчатый характер сформировавшегося в приэлектродном пространстве слоя высококонцентрированной жидкости (на межфазных поверхностях которого сосредотачиваются свободные заряды) и является причиной плавного, а не скачкообразного изменения напряженности поля в зависимости от расстояния от электродов, установленного в [2].

Вышеизложенное указывает на необходимость поиска более точных способов определения величины формирующегося в приэлектродном пространстве свободного заряда. С целью осуществления одного из таких способов нами были проведены исследования особенностей электрической проводимости при создании течения в магнитной жидкости [3]. Оказалось, что значение силы тока, протекающего через ячейку с магнитной жидкостью, увеличивается

при возрастании скорости сдвига, достигая при некотором градиенте скорости максимального значения. Было предположено, что наблюдаемое явление связано с полным размыванием приэлектродного заряда. Последнее позволило произвести расчет величины поверхностной плотности этого заряда, которая оказалась равной =0,4 мкКл/м2, что согласуется по порядку величины с приведенным в [2], где его оценка проводилась при использовании

другого (косвенного) метода. С целью дальнейшего изучения особенностей процесса переноса заряда в коллоидной среде, и связи их с процессами структурировании, подобные исследования были проведены для образцов магнитной жидкости с различным объемным содержанием дисперсной фазы (рис. 1). Как видно из рисунка, значение тока, а также его изменение с увеличением скорости течения жидкости существенно зависит от концентрации твердой

фазы. Полученные зависимости позволили рассчитать по методике, преложенной в [3], значения поверхностной плотности приэлектродного заряда для образцов соответствующих концентраций (рис. 2). Оказалось, что максимум σ=f(С) соответствует магнитной жидкости, с концентрацией твердой фазы С=6%. Дополнительно проведенные исследования концентрационной зависимости электрической проводимости (расчет которой проводился по ВАХ образцов)