Виникнення електричних зарядів у діелектриках

✔ Реферат від200 руб. ✔ Контрольну від200 руб. ✔ Курсову від500 руб. ✔ Вирішимо завдання від 1>20 руб. ✔ Дипломну роботу від3000 руб. ✔ Інші види робітза домовленістю.

Вогнестійкі матеріали
Безпека довкілля	Енергобезпека	Норми з ПУЕ	Юридичні питання	Запитання користувачів

Виникнення електричних зарядів у діелектриках

Електризація твердих, дисперсних та рідких речовин. Чинники, що визначають електризацію різних речовин.

Процес виникнення та накопичення електричних зарядів у речовинах називається електризацією. Електризація пов'язана з низкою умов: контактом поверхонь, утворенням подвійного електричного шару і поділом поверхонь, що контактуються, одна з яких повинна бути діелектриком. Схема електричних явищ, що протікають під час поділу поверхонь, пояснює сказане та показано на рис. Розподіл поверхонь сприяє адгезії частинок на заряджених поверхнях. Після поділу поверхонь контакту спостерігається рекомбінація зарядів за рахунок електропровідності та іонних процесів у газорозрядному проміжку. При малих швидкостях поділу контактів і низьких поверхневих опорах рекомбінація йде за рахунок електропровідності.

де σс - густина заряду подвійного електричного слон до поділу

jг.р. - Струм, обумовлений газовим розрядом у зазорі, А;

Jос - Струм, обумовлений омічним опором поверхні, А.

1 і 2 - час релаксації зарядів.

Електризація з'являється при високих швидкостях та розвитку поверхнях контакту: (фільтрування, змішування, розпилення, транспортування трубами - трубопроводи з прозорого діелектричного матеріалу світяться).

Зі збільшенням швидкості руйнування контактів зростає величина заряду, що залишився на поверхнях після їхнього поділу. Отже, що інтенсивніше ведеться процес, то більший заряд залишиться на поверхні.

Пневмотранспортний трубопровід вважається генератором зарядів на матеріалі, а бункер та фільтр – розрядним пристроєм. Електризація частинок при їхньому транспортуванні в потоці відбувається на початковій ділянці транспортування, а витівки заряд стабілізується.

З явищем електризації рідин зустрічаються під час обтікання твердих поверхонь рідинами з низькою електропровідністю. Внаслідок нерівності потенціалів у рідкій та твердій (стінка труби) фазах на межі розділу утворюється подвійний електричний шар. Товщина шару у рідин з електропровідністю 10-6 Ом-1м-1 і вище порівнянна з молекулярними розмірами і може бути оцінена за формулою:

де: R - Постійна газова 1,31462 Дж/моль.град.

ε і ε0 - відносна та абсолютна діелектрична проникність, що дорівнює 1,845 10-12 ф/м;

З - концентрація іонів, моль/м3;

Z – валентність іонів;

Ф - число Фарадея 96491,4 к/г-екв.

За наявності різниці потенціалів одні іони адсорбуються на стінки труби і розряджаються, інші - відносяться потоком і розжарюються в ємностях (апаратах).

При переробці діелектричних матеріалів (метод псевдозрідження шару, пневмотранспортування) спостерігається утвореннястатичної електрики, що сприяє коагуляції дрібнодисперсної (частки - 3 мм) фази, появі іскрових розрядів і навіть порушення процесів. Ефект електризації залежить від швидкості руху матеріалів, стану поверхні контакту, в'язкості матеріалу, температури та вологості навколишнього середовища, наявності домішок (чисті рідини практично не електризуються). Добавки, що збільшують електропровідність, знижують ефект електризації), коефіцієнт тертя, діаметр труб і т.д. Найбільша електризація рідин виявляється за високих швидкостях, розвинених поверхнях контакту, тобто. при фільтруванні, змішуванні, транспортуванні трубами, розпиленням і т.д. Електричні розряди між поверхнею рідини та заземленими металевими елементами обладнання у цих процесах можна спостерігати візуально. Трубопроводи із прозорого діелектрика навіть світяться.

Ефект електризації рідин сильно залежить від домішок, твердих частинок, повітря або рідин, що не змішуються. Чисті рідини практично не електризуються.

Приклад:Людина йде сухим паркетом або сидить на автомобільному сидінні, в суху погоду, заряджається до 5000 В. Ініціююча речовина спалахує, якщо людина, яка сидить на дерев'яному стільці з лаковим покриттям наблизить до нього руки. Іскровий розряд перекриває проміжок 2-З хв, а потенціал на людині досягає 20 кВ. Займання проходить, навіть якщо користуватися інструментом з дерева (бо дерево, насичене вологою, є провідником), від пластику займання не спостерігається. Перебіг рідин та пар через отвори з великою швидкістю дає сильну електризацію та іскрові розряди. Добавка антистатика до 20% зменшує електризацію та питомий опір на 10-11 порядків).

Генерування та поділзарядів (крім трубопроводів) може відбуватися всередині кінцевої ємності при: 1. Розбризкування вхідних потоків рідини;

2. Розбризкування води, що знаходиться на дні бака, що входить потоків;

3. Проходження бульбашок повітря чи газу через шар рідини чи сипучого матеріалу;

4. Скидання вили в бункерах;

5. Перемішування рідини чи сипких матеріалів усередині контейнера.

Процес виникнення та накопичення електричних зарядів речовин називаєтьсяелектризацією. Електризація пов'язана з низкою умов: контактом поверхонь, утвореною подвійного електричного шару і поділом поверхонь, що контактуються, одна з яких повинна бути діелектриком. Поділу поверхонь сприяє адгезія частинок на заряджених поверхнях. Після поділу поверхонь контакту спостерігається рекомбінація зарядів за рахунок електропровідності та іонних процесів у газорозрядному продукті. При малих швидкостях поділу контактів і низьких поверхнях опору рекомбінація йде за рахунок електропровідності. При високих поверхневих опорах – за рахунок газорозрядних процесів.

Швидкість зарядів на поверхнях σп після поділу визначається за такою формулою:

де σс - густина заряду подвійного електричного шару до поділу

JГ.Р.- струм, обумовлений газовим розрядом у зазорі, А;

JОС - Струм, обумовлений омічним опором поверхонь, А.

1 і 2 - час релаксації зарядів.

Електризація з'являється при високих швидкостях і розвитку поверхневості контакту: фільтрування, змішування, розпилення, транспортування трубами - трубопроводи з прозорого діелектричного матеріалу світяться.

Явища, що протікають при стіканні струму в землю нап.

Стек струму в землю відбуваєтьсятільки через провідник, що знаходиться у безпосередньому контакті із землею та.

Розряд статичної електрики, як імпульс вос...

Вибухи від статичної електрики відбуваються внаслідок однієї з трьох причин: - іскровий розряд із зарядженого діелектричного матеріалу; -.

---