Релаксация электрических зарядов

Рассмотрим модель, в которой приняты некоторые упрощения допускается, что частица перед контактом электрически нейтральна деформация частицы происходит в упругой области. Схема релаксации электрического заряда при разрушении контакта твердой диэлектрической частицы сферической формы с плоской стенкой показана на рис. 1. В том месте, где контакт не нарушен, плотность зарядов определяется свойствами контактирующих поверхностей и равна плотности заряда двойного электрического слоя. В момент контакта заряд частицы будет равен [c.9]

НАКОПЛЕНИЕ И РЕЛАКСАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ [c.170]

Электризация топлив происходит в процессе смешения, перекачки, фильтрования, заправки летательных аппаратов и т. д. Она обусловливается низкой электрической проводимостью топлив, недостаточной для релаксации зарядов диффузионного двойного электрического слоя, образующегося на границе раздела топлива с поверхностью топливной аппаратуры, капель воды и др. Электризация топлива в объеме, являющаяся результатом переноса электрических зарядов, приводит к накоплению статического электричества до потенциалов, достаточных в ряде случаев для появления электрических разрядов. Величина заряда — результат конкурирующих процессов, их образования и релаксации. [c.88]

Для снижения скорости истечения жидкостей с удельным объемным электрическим сопротивлением выше 10 МОм м в емкости (резервуары) и для релаксации (утечки) зарядов используют релаксационные емкости, представляющие собой горизонтальный участок трубопровода увеличенного диаметра, находящийся у входа в приемную емкость. Релаксационный эффект повышают, вводя в релаксационные емкости заземленные игольчатые электроды, стальные струны и др. [c.114]

В этих условиях дезориентация диполей и рассеяние объемного электрического заряда затруднены, вследствие чего в полимере устанавливается постоянная внутренняя поляризация электретного типа. У твердых полимеров она характеризуется большим временем релаксации т (порядка нескольких лет при комнатной температуре). Приготовленные образцы помещают в специальную термокамеру в которой их нагревают с постоянной скоростью 3 К/мин. Это приводит к термической деполяризации и возникновению тока / в измерительной цепи, к которой подключены электроды поляризованных образцов. [c.195]

По аналогии с процессами передачи импульса и тепла [1] процесс передачи электрического заряда связан с некоторым обратным временем релаксации Н2ъ вводимым по формуле [c.183]

Подставляя это выражение в (4.10), видим, что можно выразить через плотность частиц в облаке (для которой имеется соотношение щ (4я/3) а = Р1/Р1). Обратное время релаксации для передачи электрического заряда равно [c.187]

В любом технологическом процессе, сопровождающемся электризацией, всегда имеются две зоны (генерирования и рассеяния зарядов), в которых закономерности обмена электрическими зарядами различны. В зонах генерирования преимущественно протекают процессы электризации (разделения зарядов противоположного знака), в зонах рассеяния — утечка или релаксация зарядов с наэлектризованного материала. Сущность этого явления — закон сохранения зарядов. Важным свойством этих зон, облегчающих защиту от статического электричества, является то, что они разделены в пространстве. [c.204]

Релаксация (и в связи с этим последующее исчезновение накопленного в топливе электрического заряда) является функцией времени и определяется проводимостью жидкости. Чем выше проводимость, тем меньше времени необходимо для релаксации заряда, тем быстрее выравнивается разность потенциалов. Для топлив с одинаковой диэлектрической проницаемостью скорость рассеивания заряда тем больше, чем больше проводимость. [c.157]

Практически все материалы, контактирующие с углеводородным топливом (топливопроводы, баки, емкости, технические средства из резины и пластмассы, фильтры, особенно бумажные, замшевые, суконные и тканевые, водосепараторы) являются мощными генераторами электрического заряда. В этом отношении их влияние гораздо сильнее, чем скорость и характер перекачки топлива. Для предотвращения пожаров и взрывов углеводородных топлив в связи с накоплением статического электричества следует исключить возможность появления искровых разрядов в паро-воздушном пространстве над топливом и довести до минимума возникающий заряд в жидкой фазе топлива. Замечено, что топливо практически не заряжается при проводимости менее 1 10 -ом- см К Такое топливо характеризуется высокой чистотой, поддерживать которую практически весьма трудно. Чтобы избежать опасности искровых разрядов при использовании современных средств и методов заправки, удельная проводимость топлива должна быть не менее 50 10 -ол -сл [14]. Только в этом случае происходит достаточно быстрая релаксация заряда скапливающегося статического электричества. При проводимости ниже 50- м электрический заряд рассеивается недостаточно быстро поэтому он может скапливаться и достигать опасной величины. При проводимости топлива 10 "—10 ом См релаксация заряда происходит почти мгновенно. [c.161]

Ранее было отмечено, что электрический квадрупольный момент характерен для ядер с / > /з и что величина этого момента является мерой несферичности распределения электрического заряда в ядре. Спин-решеточная релаксация ядер, обладающих электрическим квадрупольным моментом, по меньшей мере частично является следствием взаимодействия квадрупольного момента с градиентами флуктуирующего электрического поля. Таким образом, эти ядра имеют малые времена релаксации и, в зависимости от величины электрического квадрупольного момента, они могут или уширять [c.147]

Статическое электричество — совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых веществ, материалов, изделий или на изолированных (в том числе диспергированных в диэлектрической среде) проводниках. [c.179]

Под статически.м электричеством понимают совокупность явлений, связанных с возникновением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объеме диэлектриков или на изолированных проводниках. [c.355]

В результате перемещения зарядов вблизи анода возникает область отрицательных зарядов, а вблизи катода — область положительных зарядов. Материал приобретает остаточную электролитическую поляризацию. Время релаксации электрической поляризации порядка 10 — 10 сек. [c.315]

Часто возникает уширение резонансных сигналов протонов, связанных с атомными ядрами, имеющими электрический квадруполь-ный момент. Величина электрического квадрупольного момента служит мерой несферичности распределения электрического заряда в ядре. Электрический квадрупольный момент имеют лишь ядра со спиновым числом >7г- Наиболее распространенным примером ядер этого типа могут служить ядра азота (7 = 1). В молекулах часто существуют очень неоднородные локальные электрические поля. Тепловое движение таких молекул вызывает эффективное взаимодействие ядерного квадруполя с хаотически меняющимися во времени электростатическими полями ядро быстро отдает спиновую энергию решетке. Поэтому ядра, обладающие квадрупольными моментами, обычно имеют малые времена спин-решеточной релаксации, а ЯМР-сигналы протонов, связанных с этими ядрами, соответственно уширены. [c.73]

До сих пор мы рассматривали белки как жесткие соединения с фиксированными дипольными моментами. Необходимо, однако, учитывать возможность того, что некоторые пептидные цепи внутри глобулярной молекулы белков обладают известной свободой и могут совершать колебательные или вращательные движения. В этом случае время релаксации их полярных элементов будет меньшим, чем время релаксации макромолекулы в целом [127]. Возможно, что некоторые из этих групп могут обусловить увеличение того прироста диэлектрической постоянной, который наблюдается при некоторых промежуточных частотах. В настоящее время мы не в состоянии еще точно определить распределение электрических зарядов внутри глобулярной молекулы белков. Хотя низкие величины прироста диэлектрической постоянной указывают на то, что заряды в молекуле распределены равномерно, все же имеется разница между зарядом поверхности глобулы белков и зарядом их внутренней части. Различия, доходящие до 0,78, были найдены между рНп (pH поверхности молекулы) и рНд (pH внутренней массы молекулы) [128]. [c.146]

Установлено также, что склонность топлив к электризации в значительной степени зависит от их удельной электрической проводимости. Эта зависимость имеет экстремальный характер, достигая максимума накопления зарядов при проводимости около 10 пСм/м, а при 50 пСм и более накопления зарядов в топливе практически совсем не происходит, так как скорость их релаксации превьппает скорость генерирования. [c.166]

Первоначальное изучение электретов, полученных из цеолитов, показало, что при напряженности электрического поля порядка 10 В/м и выше образуется гомозаряд за счет пробоя газового промежутка между поверхностью образца и электродом [686]. Эти опыты проводили при наличии зазора в 1 мм между образцом и потенциальным электродом. Знак поверхностного заряда был установлен по направлению отклонения нити струнного электрометра при опускании электрода до его соприкосновения с поверхностью образца. Величина гомозаряда а зависела от приложенного напряжения и (рис. 16.1), что можно связать с увеличением числа ионов в газовом промежутке. При малом напряжении (левая часть кривой на рис. 16.1) величина гомозаряда растет с увеличением времени поляризации. В этом случае возрастало число ионов, образующихся в газовом зазоре и оседающих на поверхность образца. Уменьшение давления газа при не слишком большой разности потенциалов вело к возрастанию гомозаряда [686], так как при этом росла длина свободного пробега. При 113 К время релаксации гомозаряда очень велико — измерения не обнаруживали изменений этого заряда за 2,5 ч. Однако при той же температуре знак гомозаряда менялся при изменении знака поляризующего напряжения, действующего всего 10 с. Это можно объяснить тем, что гомозаряд фиксировался на поверхности образца цеолита [687]. [c.256]

Эффект релаксационного торможения. Согласно электростатической теории растворов сильных электролитов ионная атмосфера обладает центральной симметрией. При движении иона в электрическом поле симметрия ионной атмосферы нарушается. Это связано с тем, что перемещение иона сопровождается разрушением ионной атмосферы в одном положении иона и формированием ее в другом, новом. Этот процесс происходит с конечной скоростью в течение некоторого времени, которое называется временем релаксации. Вследствие этого ионная атмосфера теряет центральную симметрию, и позади движущегося иона всегда будет некоторый избыток заряда противоположного знака. Возникающие при этом силы электрического притяжения будут тормозить движение иона. Таким образом, сила, действующая на ионы и определяющая скорость их движения в электрическом поле, а следовательно, электрическую проводимость раствора, будет [c.461]

Добавление в топливо антистатических присадок типа Сигбол (Россия) или ASA-3 (фирма Shell) увеличивает удельную электрическую проводимость до величины не менее 50 пСм/м и обеспечивает быструю релаксацию электрического заряда. [c.165]

Лри сливно-наливных операциях электризованной жидкости может происходить следующее если жидкость имеет положительный заряд, то внутренняя стенка приобретает отрицательный заряд, а внешняя — положительный. При заземлении резервуара заряд с внешней стороны резервуара нейтрализуется. Скорость исчезновения оставшихся зарядов зависит от времени релаксации жидкости и, следовательно, от ее электропроводности. На практике при заземлении электрические заряды отводятся из жидкости за время, в 4—5 раз превышающее время релаксации. Так как этот промежуток времени для большинства жидких углеводородов может быть очень значительным (несколько секунд), может создаться взрывоопасная ситуация во время наполнения резервуара, даже если он заземлен. [c.155]

Дополнительным подтверждением роли электрической проводимости в процессе релаксации электретного заряда, а также подтверждением справедливости слоистой модели диэлектрика являются данные о влиянии внешнего напряжения на процесс релаксации заряда. Исследовались токи ТСД электретов, полученных в коронном разряде из пленок ПЭТФ, при наличии внешнего напряжения на электродах. Установлено, что при плотном контакте пленки с электродами внешнее напряжение существенно изменяет форму кривых ТСД (рис. 139, а). При наличии изолирующих прокладок из ПТФЭ напряжение влияет лишь на силу тока, а форма кривой остается неизменной (рис. 139,6) [186]. Экспериментальные данные анализировались на основе модели двухслойного диэлектрика. Решая систему уравнений [c.204]

Если заземленный металлический резервуар целиком заполнен заряженным электропродуктом и дальнейшего увеличения заряда продукта не происходит, то время, необходимое для уменьшения электрического заряда до половины его начальной величины, прямо пропорционально диэлектрической проницаемости жидкости и обратно пропорционально ее электропроводности. Это время обычно называют временем половинной утечки (в теоретических рабвтах, посвященных статическому электричеству, часто применяется второй термин—время релаксации, равное времени половинной утечки, деленному на 1п 2). [c.280]

Гидродинамические движения связаны с переносом аддитивных сохраняющихся величин — энергии, массы, импульса, числа частиц, спина, электрического заряда. Состояние равновесия замкнутой системы может осуществляться при различных значениях этих величин. Например, жидкость как целое может двигаться с произвольной скоростью (импульсом). При этом можно перейти в систему координат, движущуюся вместе с жидкостью, в которой ясидкость находится в тепловом равновесии. В реальной движущейся жидкости скорость неизбежно изменяется от точки к точке из-за существования неподвижных границ. Поэтому не существует общей системы координат, в которой вся жидкость неподвижна, хотя макроскопически большие участки двиясутся с определенными скоростями. Малые градиенты скоростей вызывают вязкое трение и приводят к медленной релаксации неравновесного состояния. Состояния, слабо неоднородные по температуре, кон- [c.223]

Среди явлений, включаемых в понятие гидратации, преобладающим фактором часто считают влияние электрического поля ионов непосредственно на соседние дипольные молекулы воды. Чем меньше размер и ыше заряд иона, тем это влияние имеет большее значение, так как электрическая сила на периферии ( поверхности ) иона становится при этом больше. Это взаимодействие более или менее ориентирует дипольные молекулы в направлении силовых линий вопреки беспорядочному тепловому движению, оно уменьшает их подвижность и вызывает частичное (или полное) диэлектрическое насыщение. Оно увеличивает также время диэлектрической релаксации дипольных молекул по отношению к внешним электрическим влияниям. Можно ожидать, что величину этой ион-дипольной силы или соотношение этой силы и тепловой энергии удастся легко оценить, так как, согласно электростатике, потенциальная энергия электрического взаимодействия между точечным электрическим зарядом е и электрическим диполем с моментом ц, расположенным на расстоянии г от заряда, равна (ер os )/ег , где д — угол М16ЖДУ осью диполя и, направлением г. Проводя это вычисление и полагая, что между молекулой воды и ионом существует вакуум (е=1), получим для потенциальной энергии однозарядных ионов значение (124 os )/r2 ккал-моль , которое ДЛЯ случая полной ориентации ( os 0 =l) выше, чем средняя тепловая энергия при комнатной температуре (/ Г- 0,6 ккал- МОЛЬ" ) вплоть до расстояния примерно 14 А. Однако это вычисление, очевидно, не верно, так как между ионами и соседними молекулами воды нет вакуума. Если при вычислении использовать макроскопическое значение диэлектрической проницаемости воды, то потенциальная [c.522]

Я — параметр распределения времени релаксации по Фуоссу и Кирквуду ц — электрический (дипольный) момент а — поверхностная плотность электрического заряда Тж — время жизни диэлектрика при воздействии электрического поля Тр —время релаксации для диэлектрика т — время релаксации частицы я ) — вероятность пробоя <й — круговая частота электрического поля [c.6]

Несмотря на отсутствие энергетических условий, слияние микрочастиц жидкости, диспергированной в полимерной матрице, в микрокапсулы фактически осуществляется в интервале температур 80- 120 °С. Правомерно предположить, что перемещение жидкости в структуре полимерной пленки при термообработке связано с ослаблением электростатического взаимодействия между жидкостью и полимером, которое, как было показано в разд. 1.1, играет существенную роль в поглощении жидкой среды полимером при вытяжке. Известно, что при нагревании значительно ускоряются процессы деэлектризации полимеров [84]. Электрические заряды, возникающие при вытяжке в полимерной матрице и на поверхности контакта жидкости с полимером, релаксируют при повышении температуры. Температура, при которой релаксация заряда в полимере протекает наиболее интенсивно, определяется химическим строением и кристаллической структурой полимера и является характеристической величиной. Методом электротермического анализа [84] найдено, что процессы релаксации зарядов в политрифторхлорэтилене значительно интенсифицируются в температурном интервале 85- 120 °С. Именно этот интервал соответствует оптимальным условиям структурного капсулирования жидкостей в пленках из гомо- и сополимеров трифторхлорэтилена. По-видимому, одной из основных причин слияния микрочастиц жидкости в структурные капсулы при нагревании пленки является деэлектризация полимера при температуре 85- 120 "С. Совпадение температурных интервалов деэлектризации и высокоэластического состояния полимера с температурой, при которой упругость паров капсулируемых жидкостей достаточно велика, создает условия, необходимые для образования структурных капсул в полимерных пленках. При этом вследствие неизменности адсорбционного взаимодействия жидкости с полимером при термообработке высокоразвитая межфазная поверхность микрополостей и микрокапилляров сохраняется в пленке и после образования структурных капсул. Наличие микрокапилляров, [c.70]

Однако более точный и удобный критерий природы материалов — время релаксации свободных зарядо-в. Известно, что такие электрические параметры, как диэлектрическая проницаемость и удельное объемное сопротивление, характеризуют молекулярную структуру, т. е. природу вещества. От этих параметров зависит и образование зарядов статического электричества на диэлектриках. Согласно теории Максвелла о релаксации свободных зарядов плотность объемных зарядов на диэлектрике с течением времени уменьшается по экспоненциальному закону [14] [c.14]

Спин-решеточная релаксация — это любой процесс, в результате которого избыток энергии спинов передается молекулам или твердому телу, превращаясь в итоге в тепловую энергию колебания ядер. Передача энергии магнитных спиновых моментов системе колеблющихся электрических зарядов (ядер) не может осуществляться непосредственно. Однако имеет место взаимодействие между орбитальным магнитным моментом электрона и ядром атома, так как благодаря орбитальному движению в электростатическом поле ядра на орбитальный момент электрона действует магнитное поле. Если спиновый и орбитальный моменты связаны, через спин-орбитальную связь может осуществляться обмен энергией между электронными спинами и ядрами (решеткой). Чем сильнее спйн-орби-тальная связь, тем сильнее спин-решеточное взаимодействие и тем более эффективно протекает процесс спин-реше-точной релаксации. Отклонение величины g от значения 2 вследствие примеси орбитального момента может служить указанием на наличие спин-орбитальной связи. Как правило, величина спйн-орбитальной свяаи тем больше, чем меньше расщепление между орбитальными уровнями системы. Для свободных радикалов в большинстве случаев [c.95]

В целях пожаробезопасности при сливо-наливных операциях в топлива рекомендуется вводить антиэлектростатические присадки Сигбол и А5А-3. Они не предотвращают образование зарядов, но за счет резкого увеличения удельной электрической проводимости способствуют их релаксации [96]. [c.91]

Каждый данный ион в растворе окружен ближе к нему расположенными ионами, несущими противоположный заряд, которые и создают вокруг него, как принято называть, ионную атмосферу. При перемещении под действием внешнего электрического поля ион частично выходит из этого окружения, но оно вновь воссоздается в новом положении иона. Скорость, с которой происходит восстановление ионной атмосферы в новом месте, называется временем релаксации. Для бинарного электролита в достаточно разбавленных растворах оно обратно пропорционально концентрации раствора и валентности ионову Для 0,1 н. растворов одно-однова-лентных электролитов оно рачно 0,6-10" сек, а для 0,001 н.— 0,6-10" се/с. [c.410]

Эффект электрической релаксации проявляется в измепеппн скорости движения частицы, вызванном нарушением симметрии ДЭС. Если вне электрического поля частица имеет симметрично расположенный слой противоионов, то во внешнем поле эта симметрия нарушается. У противоположных полюсов частицы накапливаются поляризационные заряды противоположного знака —частица приобретает свойства диполя. Эффект релаксации заключается в действии электрического поля поляризационных зарядов на поверхностный заряд частицы. [c.98]