електроризация. Лабораторная работа 5 Исследование процессов электризации аэрозолей Цель работы
 Скачать 112.8 Kb.
|
|
Лабораторная работа №5 Исследование процессов электризации аэрозолей Цель работы Исследовать зависимость максимально возможного заряда капли от ее размера, обусловленную процессом эмиссии положительных ионов и электронов с поверхности капли. Также исследовать зависимость заряда капли, при котором происходит ее взрыв из-за большого количества зарядов одного знака на ее поверхности, от размеров капли. Основные теоритические положения Предельный заряд частицы сферической формы, при превышении которого начинается эмиссия положительных ионов, определяется по формуле: q S (+) = 4 π⋅ε 0 ⋅ E S( +) ⋅ r 2 , (1) где q S (+) предельный заряд капли сферической формы, при превышении которого начинается эмиссия положительных ионов, Кл; ε 0 диэлектрическая проницаемость вакуума, равная 1 36 π ⋅ 10 − 9 Ф/м; E S (+) поверхностная напряженность электрического поля, при которой начинается эмиссия положительных ионов, равная 2⋅10 10 В/м; r радиус капли, м. Предельный заряд капли, при превышении которого начинается эмиссия электронов с поверхности капли, определяется формулой: q S (−) = 4 π⋅ε 0 ⋅ E S(−) ⋅ r 2 , (2) где q S (−) предельный заряд капли сферической формы, при превышении которого начинается эмиссия электронов, Кл; E S (−) поверхностная напряженность электрического поля, при которых начинается эмиссия электронов, равная 1⋅10 9 В/м. Заряд капли, при котором происходит ее дробление из-за тесной близости электрических зарядов одного знака, определяется формулой Релея: q R = √ 64⋅π 2 ⋅ ε 0 ⋅ σ WV ⋅ r 3 , (3) где σ WV поверхностная энергия натяжения на границе вода-пар, равная 7.56⋅10 − 2 Дж/м 2 По результатам измерений зарядов капель в облаках и туманах средний заряд капель радиусом r равен: q=2⋅10 7 ⋅ r⋅e , (4) где r радиус капель, м; e заряд электрона, равный 1.6⋅10 − 19 Кл. Порядок выполнения работы Для частиц аэрозоля с радиусами r от 9 10 до 3 10 м. Произвести расчеты значений: – ионного предела по формуле (1); – электронного предела по формуле (2); – предела Релея по формуле (3); – среднего заряда капель в облаках и туманах по формуле (4). Построить графики зависимостей ) ( ) ( r q S , ) ( ) ( r q S , ) (r q R и ) (r q (по оси абсцисс логарифм от значения радиуса капли, по оси ординат логарифм от значения заряда капли). Выполнить анализ полученных результатов. Отчет по лабораторной работе должен содержать: - цель работы; - порядок выполнения работы; - полученные табличные и графические материалы; - анализ полученных результатов; - выводы по работе. |