Дипломная работа: Влияние температуры и магнитного поля на электрическую проводимость и аккумуляцию энергии в конд
Поставленные соответствующим образом эксперименты посвящены выяснению роли магнитных частиц в процессе протекания тока через МЖ.
Носителями заряда частицы становятся в случае адсорбции или деадсорбции на их электрической оболочке ионов обоих знаков атомов технологического процесса, в том числе и остаточных. Их дрейф в ЭП описывается следующим динамическим уравнением движения:
.
Это движение считается установившимся и поэтому . Тогда и в проекции на направление скорости дрейфа имеем:
F с – стоксово сопротивление сферической частицы радиуса r в среде с вязкостью h . Подвижность этих носителей равна
,
где – скорость дрейфа магнитной частицы, E – напряженность ЭП.
Чем больше заряд и чем меньше размеры частицы и вязкость среды, тем больше подвижность и наоборот. Концентрация магнитных частиц, обладающих электрическим зарядом, зависит от соответствующей дисперсной фазы и является равновесной величиной, характерной для каждого состояния. Магнитные частицы могут быть увлечены силами вязкого трения даже, если не имеют электрического заряда и, поэтому, не подвержены действию кулоновских сил. Это их взаимодействие с немагнитными носителями тока приводит к значительному уменьшению подвижностей ионов и комплексов.
III.2. Влияние электрического поля на подвижность МЖ
Рассмотрим влияние приложения кулоновского поля на подвижность носителей заряда.
– кулоновские силы, создаваемые полем , – сила сопротивления.
Носитель массой m и зарядом q обладает скоростью дрейфа . Тогда для динамического уравнения движения имеем
.
Пусть , – коэффициент сопротивления.
Тогда , т.к. и сонаправлены и , то
.
Обозначим , , тогда
.
Это дифференциальное уравнение первого порядка с постоянными коэффициентами, линейное, неоднородное. Его решение получится из решения соответствующего однородного уравнения:
.
Решение этого уравнения
,
считая неизвестным и дифференцируя по времени t , получим
.
Поставив это в неоднородное уравнение, получим
.
Тогда .
Так как подвижность определяется по скорости дрейфа, то
.
Следовательно, m от напряженности поля не должно зависеть.
III.3. Влияние МП на подвижность носителей в МЖ