Динамические структуры в тонком слое магнитодиэлектрического коллоида при воздействии электрического поля

• Автор: Ястребов, Сергей Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Глава 1. Коллективное поведение частиц в дисперсных системах при воздействии электромагнитного поля

1.1 Поведение частиц в газах и жидкостях при воздействии электрического поля

1.2 Электрические свойства слабопроводящих жидкостей

1.3 Образование структур в жидких магнитных дисперсных системах

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

2.4 Анализ погрешностей измерений

Глава 3. Образование динамических структур в тонком слое магнитодиэлектрического коллоида при воздействии электрического поля
3.1 Образование динамических структур в тонком слое
магнитодиэлектрического коллоида при воздействии постоянного
электрического поля
3.2 Образование динамических структур в тонком слое
магнитодиэлектрического коллоида при совместном воздействии
постоянного и переменного электрических полей
3.3 Электрические свойства тонкого слоя магнитодиэлектрического коллоида при образовании динамических структур
3.4 Формирование динамических структурных образований при воздействии
протекающего через ячейку заданного постоянного тока
Результаты и выводы главы
Глава 4. Теоретический анализ формирования и трансформации структурных образований в слое магнитодиэлектрического коллоида под действием электрического поля

4.1 Модель слоя магнитодиэлектрического коллоида при воздействии
электрического поля
4.2 Формирование структурных образований
4.3 Изменение отражательной способности границы раздела «электрод - слой коллоида»
4.4 Изменение электрических свойств слоя магнитодиэлектрического коллоида
4.5 Автоколебания напряжения на электродах ячейки
Результаты и выводы 4-й главы
Заключение
Литература

Актуальность проблемы. Работа посвящена исследованию процессов формирования динамических структур в тонком слое магнитодиэлектрического коллоида под действием электрического поля. Коллективное поведение частиц, выражающееся в образовании различных динамических структур, характерно для многих дисперсных систем, при получении ими притока энергии извне в результате воздействия механической силы, магнитного или электрического поля. Особенный интерес вызывает поведение таких систем с частицами малых размеров, когда традиционные механические способы воздействия на частицы оказываются малоэффективными. При применении дисперсных систем в промышленности во многих случаях используются их слои и пленки различной толщины. Однако является известным факт, что свойства вещества в случае тонких пленок отличаются от свойств объема из-за проявления размерных эффектов. В связи с этим, исследование коллективного поведения частиц в тонких слоях дисперсных систем при проявлении размерных эффектов, представляют как научный, так и практический интерес. Важным также является получение информации об изменении состояния тонкого слоя дисперсной системы в случае возникновения неоднородностей по каким - либо физическим параметрам и влиянии особенностей коллективного поведения частиц в системе на ее физические свойства.
Высокая стабильность магнитодиэлектрического коллоида при отсутствии внешних воздействий, малые размеры частиц (порядка 10 нм) и их эффективное взаимодействием с электромагнитным полем позволяет исследовать общие закономерности коллективного поведения наноразмерных частиц в электрическом и магнитном полях. Воздействие электрического поля на такую среду приводит к формированию

нелинейные погрешности, для используемой платы ЧЭР = 11,0 на частоте запуска 250 кГц. Если рассматривать АЦП как вольтметр, то погрешность сдвига и погрешность диапазона равноценны систематической составляющей основной погрешности во всём диапазоне входных напряжений. Ошибка сдвига суммируется из сдвига АЦП, сдвига блока гальванических развязок и фильтров, она так же зависит от коэффициента усиления канала. При этом наибольшее влияние на ошибку сдвига оказывает изменение теплового режима элементов измерительной цепи, по этой причине необходимо производить измерения после установления рабочего режима - время ~ 15 минут с момента включения питания. Сдвиг является постоянным для всех использованных элементов измерительной цепи, практически не зависит от значения сигнала и поэтому может быть учтен в изменениях калибровкой смещения для каждого измеряемого канала, т.е. установкой нуля.
Важным параметром является так же отношение сигнал/шум. Для его получения необходимо просуммировать мощности спектральных составляющих, за исключением постоянной составляющей и гармоник сигнала, и вычислить отношение мощности главной спектральной составляющей к результату суммирования.
В случае идеального измерительного тракта БПФ измеренного сигнала даст узкополосный спектр с ярко выраженным главным максимумом, соответствующим частоте подаваемого на вход АЦП синусоидального напряжения. Причём, мощность, сосредоточенная вблизи главного максимума, по отношению к остальной мощности, распределенной в остальной части частотного диапазона, будет максимальна.
На практике отношение в С/Ш необходимо учитывать гармоники основного сигнала. Для идеального измерительного канала, как известно, с учетом только шума квантования справедливо соотношение С/Ш=(6,02-Ы+1,76), где N - число разрядов АЦП. В случае идеального 12-разрядного это даст 74 дБ. Использование реальной измерительной схемы