Самоорганизация слоя магнитодиэлектрического коллоида под действием электрического поля

• Автор: Данилов, Максим Иванович
• Шифр специальности: 01.04.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Глава 1. Процессы самоорганизации. Образование структур в слое магнитнодиэлектрического коллоида

1.1 Процессы самоорганизации среды при внешних воздействиях

1.2 Образование структур в слое магнитодиэлектрического коллоида при воздействии электрического поля
1.3 Электрические свойства слоя магнитной жидкости при наличии структурных образований

1.4 Обоснование направления исследования

Глава 2. Объект и методика экспериментального исследования

2.1 Объект исследования

2.2 Экспериментальная установка

2.3 Методика проведения экспериментов и анализ погрешностей

Глава 3. Самоорганизация слоя магнито диэлектрического коллоида

в постоянном электрическом поле

3.1 Процессы самоорганизации слоя магнито диэлектрического коллоида при воздействии различной величины постоянного напряжения
3.2 Влияние процессов самоорганизации на электрические свойства слоя магнитодиэлектрического коллоида
3.3 Электрические свойства слоя магнито диэлектрического коллоида различной толщины, обусловленные процессами самоорганизации
3.4 Процессы самоорганизации слоя магнито диэлектрического коллоида при различном времени воздействия постоянного напряжения
3.5 Электрические свойства слоя магнито диэлектрического коллоида при различном времени воздействия постоянного напряжения
3.6 Динамика развития процессов самоорганизации в тонком слое магнитодиэлектрического коллоида

4 Теоретическое обоснование формирования и трансформации структурных образований в слое магнитодиэлектрического коллоида под действием электрического поля
4.1 Модель описания структурирования слоя магнитодиэлектрического коллоида в постоянном электрическом поле
4.2 Расчет потенциала электростатического поля заряженного плоскопараллельного конденсатора с находящимися внутри заряженными осями
Заключение
Литература
Приложение

Актуальность проблемы. Работа посвящена исследованию процессов самоорганизации в слое магнитодиэлектрического коллоида под действием электрического поля. Самоорганизация вещества - это один из самых удивительных процессов, которые происходят в природе, так как сама жизнь есть процесс создания порядка из хаоса. Известно, что процессы самоорганизации обязательно связаны с коллективным поведением внутри системы, которая подвергается внешнему воздействию в виде притока вещества или энергии. Причем воздействие извне должно быть сильным, закритическим; при этом система переходит в особую нелинейную область, которую называют областью, удаленной от равновесия. Изучение этих процессов только начинается и оказывается, что они открывают новые пути осмысления процессов, происходящих в природе. Благодаря этому уделено большое внимание исследованию процессов самоорганизации в различных средах как со стороны отечественных, так и зарубежных ученых.
Актуальность изучения процессов самоорганизации именно в слое магнитодиэлектрического коллоида заключается в простоте и доступности экспериментальных исследований, результаты которых возможно использовать для понимания природы процессов, происходящих в других средах, в которых исследования затруднены. Процессы самоорганизации в слое магнитодиэлектрического коллоида в настоящее время малоизучены. Однако уже полученные результаты позволяют заключить, что в такой среде при воздействии электрического поля возможно наблюдать и моделировать коллективные явления, характерные для химических реакторов, в которых могут протекать процессы с автокаталитическими стадиями, нервных волокон и других систем. Все это свидетельствует о том, что в настоящее время актуальными являются исследования коллективных явлений в слое магнитодиэлектрического коллоида при воздействии на него электрического поля.

синусоидальной формы от генератора 11 с действующим значением Е = 1.5 В и изменяемой частотой, которая определялась частотомером 10. Точность определения частоты в диапазоне 2-ь20 кГц составляла ±30 Гц. Колебательный контур исследовался в резонансном режиме. Резонанс достигался изменением частоты входного напряжения и определялся по максимуму переменного тока через контур, резонансная частота при слое магнитодиэлектрического коллоида толщиной 150 мкм составляла 16 кГц. Постоянное напряжение подавалось на конденсатор от источника постоянного напряжения 14 и регистрировалось вольтметром 3. Величина постоянного и действующее значение переменного тока в контуре вычислялись по падению напряжения на сопротивлении 5, измеряемого вольтметром 7, с погрешностью 0.3%. Случайная погрешность измерений [54-57] оценивалась с помощью алгоритма представленного в [56] и составляла 3 % с доверительной вероятностью Р=0.95. В результате измерений получали значения постоянного и резонансного тока контура в зависимости от постоянного напряжения на электродах конденсатора.
Затем после исследования слоя магнитодиэлектрического коллоида толщиной 150 мкм эксперименты повторялись для другой толщины в диапазоне 20-ь220 мкм. Результаты измерений представлены в приложении (таблица 1).
Следует отметить, что измерения действующего значения переменного тока контура в резонансном режиме при воздействии постоянного напряжения для различных по толщине слоев магнитодиэлектрического коллоида проводились на различных частотах: 6 кГц для 20 мкм и 19 кГц для 220 мкм. Амплитуда синусоидального напряжения на электродах конденсатора зависела от добротности контура и для всех исследованных слоев магнтодиэлектрического коллоида составляла 5-ь 10 В. Воздействие синусоидального напряжения указанной выше частоты и амплитуды не приводит к возникновению структурных образований в слое магнитодиэлектрического коллоида.