Способ определения напряженности электростатического поля

(5 ИЗОБРЕТЕН ОПИ л м ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Московский институт тонкой химической технологии им. М.В.Ломоносова (72) Г.АШапошникова, М,Ю.Бродский, О.ВХарламов, А.С,Малевский-Малевич и А.К.Евменов(56) Авторское свидетельство СССР Ф 256354, 1.969.Авторское свидетельство СССР У 1242858, кл, С О 1 К 29/12, 1986. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ(57) Изобретение может быть использовано для определения напряженности электростатического поля вблизи заряженной (например, электризованной) поверхности, Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых значений напряженности электростатического поИзобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано для определения напряженности электрического поля вблизи заряженной (например, электризованной) поверхности,Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых значений напряженности электростатического поля.На чертеже изображен калибровочный график устройства,.реализующего способ определения напряженности электростатического поля.Сущность способа состоит в следую 2устранение загрязнения поверхноисточника поля. При внесении в электрическое поле с напряженностьюЕ капилляра, заполненного рабочейжидкостью (например, технической водой), на поверхности мениска жидкосближнего к источнику поля конца капилляра, индуцируется электрическийзаряд, под действием сил электрического взаимодействия деформирующийповерхность мениска. При превышенииЕ некоторого критического значениявследствие периодического стекания индуцированного заряда с кончика деформированного мениска возникают колебания поверхности мениска, частотакоторых зависит от величины Е, благодаря чему определяют величину Е беззагрязнения рабочей жидкости заряженной поверхности вплоть до значений,соответствующих пробою окружающей среды. 1 зп ф-лы 1 ил Капилляр, заполненный рабочей жидкостью, вводят в измеряемое поле так, что ось капилляра параллельна вектору напряженности электрического поля (при измерении электростатичес- кого поля заряженной поверхности ось капилляра перпендикулярна исследуемой поверхности). Под действием электрического поля ионы, содержащиеся в жид кости (например, воде), собираются на поверхности мениска. Эти ионы имеют знак заряда, противоположный знаку заряда исследуемой поверхности, Под действием кулоновских сил поверхностьмениска деформируется и при некотором значении электрического поля, когда электрические силы превосходят силы поверхностного натяжения, мениск теряет сферическую форму, заостряясь в середине. В заостренном кончике концентрация зарядов столь велика что заряд стекает", т,е, разряжается ионами, образующимися вблизи кончика из-за ионизации атомов и молекул воздуха в сильном электрическом поле,Под действием сил поверхностного натяжения поверхность мениска снова принимает сферическую форму, Далее во внешнем электрическом поле заряд снова натекает на поверхность мениска и процесс повторяется. Частота колебаний мениска связана функциональной зависимостью с напряженностью электрического поля.Способ реализуют следующим образом,Выбирают капилляр, рапиус которого удовлетворяет условию невытекания жидкости из капилляра 252 йа (удЬгде а - радиус капилляра,5 - поверхностное натяжение жидкости;ЗОплотность жидкости;ускорение свободного падения;11 - высота столбика жидкости вкапилляре,Капилляр заполняют жидкостью, нап ример технической водой, и помещают в известное электростатическое поле так, что ось капилляра совпаДает с направлением вектора электрического поля, и измеряют частоту колебания 40 мениска 4 при различных значениях напряженности поля.По полученным данным строят графикзависимости частоты колебания мениска 4 от напряженности электрического по ля Е (фиг.1), Критическое значение напряженности электростатического поля Е , при превышении которого мениск начинает колебаться, определяется равенством капиллярного 26/а и электрического Е Е /2 давлений, и может быть вычислено по формулеЬЕ КР аЕгде Ео - диэлектрическая постоянная;К - коэффициент искажения.При значениях напряженности электростатического поля ниже критической колебаний мениска не наблюдается.Для определения напряженности электростатического поля капилляр вносят в исследуемое поле, определяют частоту колебаний поверхности мениска и по построенному калибровочному графику (фиг,1) определяют напряженность поля.Формула и з обретения1, Способ определения напряженности электростатического поля, заключающийся во введении в исследуемое поле капилляра с рабочей жидкостью, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых значений напряженности электростатического поля, измеряют частоту колебаний поверхности мениска жидкости вкапилляре при выполнении условия26а (у рЬгде а - радиус капилляра;6 - поверхностное натяжение жидкости;плотность жидкости;Ь - высота столбика жидкости вкапилляре;- ускорение свободного падения, а искомую напряженность определяют по калибровочному графику;2, Способ по п,1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что в качестве рабочей жидкости использована техническаявода.1566311 12 Составитель В.Максименкоедактор В,Данко Техред Л.Олийнык Корректор М.Ш Подпис акаэ 1220 СССР И Го и оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Тираж 555рственного комитета по иэабрет 113035, Москва, Ж, Раушс иям и открытия я наб., д. 4/5