Влияние температуры и магнитного поля на электрическую проводимость и аккумуляцию энергии в конд (стр. 7 из 9)
произведя соответствующие расчеты, получим
Значение подвижности, найденное таким образом, является оценочным, т.к. в МЖ имеется несколько типов носителей заряда: ионы, комплексы молекул-ионов и заряженные частицы магнетита.
Поскольку
С другой стороны
, если считать, что q=const, n0 =const, m0=const, что возможно при неизменных условиях t= const, E=0, то 
- напряженность внутреннего поля.Таким образом, внутреннее электрическое поле
, образованное рассредоточенными электрофорезом носителями заряда, изменяется как и ток по экспоненциальному закону.Проведенные исследования показывают, что
* КЯ с МЖ не является простым конденсатором;
* в ячейке с аккумулируется заряд;
* процесс аккумуляции заряда связан со специфичностью МЖ.
К основным специфическим свойствам МЖ относятся:
ОЦЕНИМ ПОГРЕШНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ.
При определении величины заряда, накопляемого МЖ в КЯ применялась формула
в которой I0 и tбыли найдены экспериментально с помощью ГП.
Известно, что
Прологарифмируем полученное выражение
тогда относительная погрешность при определении заряда будет равна
где
- относительная погрешность в определении силы тока, 
- относительная погрешность в определении времени.При определении концентрации использовалась формула
Относительная погрешность в данном случае
Глубина и диаметр ячейки измерялись штангенциркулем с ценой деления 0,1 мм. Абсолютная погрешность измерений составила
, тогда относительные погрешности при определении глубины hи диаметра d будут равны соответственно 
тогда
.При определении подвижности применялась формула
тогда относительная погрешность
т.к.
, то 
относительная погрешность при определении сопротивления
известна из инструкции моста, которым было измерено сопротивление.Таким образом,
.Исследование разрядной характеристики МЖ.
Для исследований применялась схема (рис. IV.3.5).
ИП- источник питания ИЭПП-2;
КЯ - кондуктометрическая ячейка
ДП - двухполюсный переключатель;
ГП - графопостроитель.
В положении 1 переключателя ДП от источника питания через ячейку в течение времени заряда tз пропускается ток. Затем ДП переводился в положение 2. При этом через ГП при отсутствии источника питания по цепи течет ток разряда, начинающийся с пикового значения Impи достигающий нуля через несколько секунд по кривой, напоминающей кривую разряда конденсатора. В записи кривая имеет вид показанный на рис. IV.3.6.Эксперимент проводился в следующих направлениях. Исследовалось:
1) влияние продолжительности заряда (tз ) при заданном Uзна максимум величины Ump, достигнутый при заряде;
2) влияние величины зарядного напряжения Uз на Imp;
3) влияние времени саморазряда ячейки на ход кривой;
4) влияние температуры на процесс заряда и последующего разряда (на t и Imp);
5) влияние температуры на саморазряд и последующий разряд на внешнюю нагрузку (на t, tср, Im p);
6) сопоставление кривых разряда с кривыми саморазряда.
Были получены следующие результаты.
1. Влияние продолжительности заряда при заданном Uз на максимум величины Ump.
Для МЖ установлено, что «насыщение» получаемого остаточного напряжения на КЯ практически завершается к концу 4-й секунды. Возникает вопрос о возможностях данной жидкости к накоплению остаточного заряда . Была поставлена серия экспериментов. На КЯ, заполненную то же МЖ, подавались разные напряжения и осуществлялся заряд КЯ в течение какого-то времени, достаточного для достижения насыщения. Была построена кривая, показывающая, что увеличение продолжительности заряда не увеличивает пикового значения Ump . Выяснили, что при увеличении Uз , Umpувеличивается , но не достигает значения Uз. Так при Uз=13В, Ump=0,138В, т.е. Ump<<Uз.2. Влияние величины зарядного напряжения на Imp.
При увеличении Uз увеличивается площадь под кривой (рис. IV.3.7). Т.е. увеличивается количество электричества, накопленного ячейкой, что очевидно. Из эксперимента были вычислены следующие параметры: Q, t, R.
Все данные приведены в таблице 3.
Были построены зависимости:
t(Uз) - рис. IV.3.8
Q(Uз) - рис. IV.3.9
С ростом Uз увеличивается время t, с которым можно связать время релаксации, но считать их равными нельзя.
Таблица 3.
Влияние величины заряжающего напряжения на Imp.
tзар = 60 сек.
| Uзар , В | 5 | 8 | 13 |
| Im p´10-8 A | 76,85 | 83,52 | 88,74 |
| Um p, В | 0,331 | 0,36 | 0,383 |
| t, с | 240 | 245 | 258,75 |
| Q´10-4Кл | 1,84 | 2,04 | 2,29 |
| R´1010Ом | 2,47 | 2,61 | 2,9 |
 |
3.
 |
Влияние времени саморазряда ячейки на ход кривой.
В течение времени tзар= 60 с. Ячейка заряжалась Uзар=8В (5В, 13В). затем ячейка отключалась от источника питания и в течение tср разряжалась сама на себя. По истечении времени tср ячейка включалась в цепь и разряжалась на ГП - снималась остаточная разрядная характеристика.
Было выяснено, что при увеличенииtсрImpуменьшалось (рис. IV.3 10).
Определены параметры t, Q, R, Ump, которые занесены в таблицу 4.
Были построены зависимости:
t(tср) - рис. IV.3.11
Q(tср) - рис. IV.3.12
Ump(tср) - рис. IV.3.13
Можно сделать следующие выводы:
1) с ростом tсрt незначительно увеличивается;
2) с ростом tсрQ уменьшается по линейному закону;
3) с ростом tсрUmpуменьшается по экспоненте.
Таблица 4. Зависимость разрядного тока от времени саморазряда
Uзар=8В, tзар=1 мин.
| t ср, c | 0 | 5 | 10 | 30 | 60 | 90 | 120 |
| Im p´10-8А | 82,07 | 72,5 | 67,88 | 53,36 | 34,22 | 32 | 27,3 |
| Um p, В | 0,354 | 0,313 | 0,293 | 0,23 | 0,148 | 0,138 | 0,12 |
| t, с | 248,75 | 278,75 | 310 | 315 | 322,5 | 326,3 | 351,25 |
| Q´10-4 Кл | 2,04 | 2,02 | 2,01 | 1,69 | 1,1 | 1,04 | 0,9 |
| R´104 Ом | 43,6 | 43,21 | 43,23 | 42,9 | 43,4 | 43,28 | 46,8 |
 |
IV.4 Влияние температуры на разряд и саморазряд КЯ с МЖ
4. Жидкость исследовалась при температурах