О граничных условиях для напряженности электрического поля на поверхности слабопроводящих жидкостей

Авторы

  • Виталий Анатольевич Семёнов (Vitaliy Semenov) Пермский государственный национальный исследовательский университет

DOI:

https://doi.org/10.17072/1994-3598-2017-1-11-13

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

Биография автора

Виталий Анатольевич Семёнов (Vitaliy Semenov), Пермский государственный национальный исследовательский университет

д.ф.-м.н., профессор, кафедра общей физики

Библиографические ссылки

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.

Загрузки

Опубликован

2017-06-30

Как цитировать

Семёнов (Vitaliy Semenov) В. А. (2017). О граничных условиях для напряженности электрического поля на поверхности слабопроводящих жидкостей. Вестник Пермского университета. Физика, (1(35). https://doi.org/10.17072/1994-3598-2017-1-11-13

Выпуск

Раздел

Статьи (Regular articles)