О граничных условиях для напряженности электрического поля на поверхности слабопроводящих жидкостей

Виталий Анатольевич Семёнов (Vitaliy Semenov)

Аннотация


За счёт поверхностной проводимости и поверхностного течения в слабопроводящих жидкостях возможен перенос свободного заряда вдоль границы их раздела. В отличие от электрокапиллярных такие  течения обусловлены разной проводимостью жидкостей  и наличием тангенциальной компоненты напряжённости электрического поля на границе их раздела. Данный эффект необходимо учитывать при рассмотрении электрогидродинамических явлений в гетерогенной слабопроводящей жидкой среде, поскольку может  оказывать существенное влияние на структуру течений в жидкости. Поверхностные течения влияют на распределение свободного заряда на поверхности  раздела фаз, что приводит к изменению электрического поля и, как следствие, изменению структуры течений в среде. При этом в переменных электрических полях, когда ток проводимости и ток смещения одного порядка, в зависимости от параметров среды, данные эффекты могут приводить как к усилению, так и ослаблению электрогидродинамических течений. В связи с этим, при расчёте электрических полей в гетерогенных средах необходимо в граничных условиях для напряжённости электрического поля учитывать указанные факторы. В настоящей работе из закона сохранения заряда для выделенного объёме на границе раздела двух несмешивающихся слабопроводящих жидкостей получены выражения для граничных условий для напряжённости переменного электрического поля при протекании поверхностного тока и поверхностном течении вдоль границы раздела при отсутствии на границе электрохимических реакций, приводящих к образованию свободного заряда. Представленные граничные условия являются более общими применительно к решению ряда задач электрогидродинамики.

Поступила в редакцию 06.03.2017; принята к опубликованию 27.03.2017


Полный текст:

PDF

Литература


Melcher J. R. Continuum electromechanics. Cambridge: The MIT Press, 1981, 640 p.

Semenov V. A. Surface flow of liquid in an electric field. Technical Physics, 1999, vol. 44, no. 6, pp. 722–723.

Zhakin A. I. Electrohydrodynamics. Physics Uspekhi, 2012, vol. 55, pp. 465–488.

Levich V. Physicochemical hydrodynamics. Upper Saddle River: Prentice Hall, 1962, 700 p.

Landau L. D., Lifshitz E. M. Course of Theoretical Physics, vol. 8. Electrodynamics of Continuous Media. Oxford: Butterworth-Heinemann, 1984. 460 p.




DOI: http://dx.doi.org/10.17072/1994-3598-2017-1-11-13

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.



ISSN: 1994-3598

Адрес издателя и учредителя: ПГНИУ, ул. Букирева, д. 15, г. Пермь, 614990
Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охраны культурного наследия. Свидетельство о регистрации средства массовой информации ПИ № ФС77-66788 от 08 августа 2016 г.

Научное издание

© ФГБОУ ВО «Пермский государственный национальный исследовательский университет», 2017