Метод - электролитическая ванна
Cтраница 2
Сложные электростатические поля исследуются поэтому экспериментально. Для измерений часто пользуются методом электролитической ванны. [16]
Поэтому в практике конструирования умножителей важнейшую роль играют экспериментальные методы нахождения электрических полей и графоаналитические методы построения траекторий электронов в электрических и магнитных полях. Среди этих методов наибольшее значение имеют метод электролитической ванны и метод механических моделей, к рассмотрению которых мы и перейдем. [17]
Моделирование плоских и пространственных электрических полей может быть осуществлено также с помощью твердых моделей. Их основными преимуществами по сравнению, например, с методом электролитической ванны является электронная проводимость, позволяющая вести измерения на постоянном токе, а также простота изготовления моделей и устойчивость результатов во времени. Первым материалом для твердых моделей служили описанные Кирхгофом [41] тонкие медные пластины. Позднее для этой цели стали использовать другие металлы ( олово, свинец, алюминий) в виде фольги толщиной 0 01 - 0 02 мм. Однако успешному применению металлических пластин для изготовления моделей препятствует высокая удельная электропроводность металлов. Для достижения на модели достаточных разностей потенциалов ( с целью повышения точности измерения) приходится значительно уменьшать толщину фольги, но при этом заметно возрастает неоднородность сопротивления листа из-за неодинаковой толщины и наличия посторонних включений. [18]
 |
Простая электролитическая ванна. [19] |
Для измерения потенциала в различных точках среды в эти точки помещают небольшой проводник - зонд, например в виде короткого металлического штифта. В качестве проводящей среды часто употребляют какой-либо электролит, налитый в достаточно большую ванну, отчего указанный метод получил название метода электролитической ванны. [20]
В качестве проводящей среды при этом используют растворы электролитов, обладающие очень высокой степенью однородности и позволяющие изменять удельное сопротивление в сравнительно широких пределах. Легкий доступ к внутренним точкам поля делает метод электролитической ванны особенно удобным при моделировании объемных электрических полей. Интересно отметить, что хотя этот метод известен с 1875 г. [19], долгое время он применялся в основном для моделирования процессов гидродинамики и теплообмена и лишь гораздо позднее [7, 8] был использован для моделирования собственно электролизеров. [21]
 |
Схема электролитической ванны с токовводящими элементами. [22] |
Муссон-Женоном и развит в Советском Союзе В. М. Брейтма-ном. По этому методу, пригодному для решения двумерных и осе-симметричных задач, искажение поля пространственным зарядом имитируется изменением толщины слоя электролита в междуэлектронном пространстве модели, погруженной в электролитическую ванну. Изменение толщины слоя электролита в ванне достигается деформацией дна, поэтому этот метод часто называют методом электролитической ванны с профилированным дном. [23]
Электрическое поле внутри ионизационной камеры ( без отталкивателя) имеет более сложный характер. Если не рассматривать пространственного заряда, образующегося при ионизации молекул газа, то оно обусловлено ускоряющим полем, проникающим в ионизационную камеру через нижнюю щель. На рис. 4 - 4 дана картина электрического поля в плоскости симметрии ионного источника без учета пространственного заряда электронов и ионов, снятая экспериментально методом электролитической ванны. [24]
Все они принципиально просты, но требуют громоздких вычислений и на практике часто предпочитают обращаться к экспериментальному исследованию поля в приборе. На практике применяются разные способы моделирования электрического поля: метод резиновой мембраны, метод потока жидкости, метод сетки сопротивлений и метод электролитической ванны. В лабораторной практике особенно удобен последний, который и получил очень широкое распространение. В большинстве случаев он дает совершенно достаточную точность. [25]
Это затруднение можно преодолеть, как это теоретически показал и экспериментально подтвердил В. С. Лукошков, с помощью коротких придонных токовводящих элементов, под которыми имеется еще достаточно толстый слой электролита. При введении тока у дна ванны он растекается в толще электролита во все стороны, создавая на поверхности электролита облако непрерывно распределенных источников. В этом случае с достаточной для большинства практических задач степенью точности удается смоделировать на поверхности электролита непрерывное распределение источников, составленное из облаков, создаваемых отдельными токовво-дящими элементами. Конечно, небольшая зарифленность потенциала на поверхности электролита, вызванная дискретностью токовводящих элементов, остается, однако погрешность при этом не превышает общую погрешность метода электролитической ванны. [26]
Для электрического моделирования стационарных температурных полей очень часто применяются сплошные среды. Они могут быть выполнены в виде электролитических ванн со слабыми растворами солей или твердых моделей. Сплошные среды в виде электролитических ванн имеют значительные преимущества по сравнению с твердыми моделями. Большая однородность жидкой моделирующей среды, возможность создания моделей больших размеров, достаточно легкий доступ к внутренним точкам моделируемой области удовлетворяют условиям поставленной задачи. Поэтому для решения ее используем метод электролитической ванны, который основан на использовании ионной проводимости электролитов. [27]
 |
Простая электролитическая ванна. [28] |
Если имеется какое-либо двухмерное электрическое поле и желают определить на опыте его эквипотенциальные поверхности, то изготовляют металлические модели электродов, создающих поле, и помещают их в слабо проводящую среду. Модели могут и не совпадать по своим размерам с оригиналом, но должны быть им подобны и подобным образом расположены. На электроды подают напряжения, пропорциональные напряжениям на действительных электродах. Тогда распределение потенциала между моделями электродов будет подобно распределению потенциала между действительными электродами. Для измерения потенциала в различных точках среды в эти точки помещают небольшой проводник - зонд, например в виде короткого металлического штифта. В качестве проводящей среды часто употребляют какой-либо электролит, налитый в достаточно большую ванну, отчего указанный метод получил название метода электролитической ванны. [29]
Страницы: 1 2