Способ измерения вектора напряженности двухмерного переменного электрического поля

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕКТОРА НАПРЯЖЕННОСТИ ДВУХМЕРНОГО ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, заключающийся в том, что исследуемый объект запол;няют суспензией, представляющей собой взвесь твердого диэлектрика в жидком , и воздействуют на исследуемый объем электрическим полем, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в качестве суспензии используют водную :дисперсию кварца и по расстоянию между центрами соседних полос, образованных дисперсными частицами, опреде ,ляют величину напряженности электри ческого поля

(19} (11}

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Зц1} 01 Я 29/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3497842/18-21 (22) 01. 10. 82 (46) 30.03.84. Бюл.912 (72) Н.И. Гамаюнов и В.А. Мурцовкин (71) Калининский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.317.328(088.8) (56) !. Телесин P Â. Яковлев В;Ф.

Курс физики. ЭлектричествоМУчпедгиз, 1960, с. 24. (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕКТОРА ,НАПРЯЖЕННОСТИ ДВУХМЕРНОГО ПЕРЕМЕННОГО

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, заключающийся в том, что исследуемый объект запол,няют суспензией, представляющей собой взвесь твердого диэлектрика в жид. ком, и воздействуют на исследуемый объем электрическим полем, о т л и.:: ч а ю шийся тем, что, с целью . повышения точности измерений, в качестве суспенэии используют водную .дисперсию кварца и по расстоянию меж.:ду центрами соседних полос, образованных дисперсными частицами, опреде,ляют величину напряженности электри-. ческого поля. Ю

° Ф

1 10831

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении напряженности электрических полей. .Известен способ измерения вектора напряженности двухмерного электрического поля, заключающийся в том, что исследуемый объем заполняют суспензией, представляющей собой взвесь твердого диэлектрика в жидком и включают 10 электрическое поле. По степени концентрации полос, образованных дисперсными частицами и ориентированных вдоль силовых линий, определяют величину вектора напряженности электри- 11 ческого поля (1);

Однако погрешность такого способа определения напряженности, вследствие невозможности точного учета степени концентрации частиц, настолько 2б велика, что подобные оценки носят, как правило, лишь качественный характер. Это приводит к необходимости использовать дополнительно другие методы (например, зондовые). Если исследуемая область. имеет микроскопические размеры, дополнительное ис- пользование существующих способов измерения напряженности связано практически с непреодолимымн трудностями. Зо .Цель изобретения — повышение точности измерений напряженности переменного электрического поля.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения на- З5 пряженности двухмерного переменного электрического поля, заключающемуся в том, что исследуемый объем заполняют суспензией, представляющей собой взвесь твердого диэлектрика в жидком, и воздействуют на исследуемый объем электрическим полем, в качестве. суспензии используют водную дисперсию кварца и по расстоянию между центрами соседних полос, образован- 45 ных дисперсными частицами, определяют величину напряженности электрического поля.

Способ основан на том, что структуры, образованные кварцевыми частицами, представляют собой системы полос, ориентированых перпендикулярно вектору напряженности электрического поля, причем расстояние .между центрами соседних полос d функционально связано с величиной амплитуды напряженности переменного электрического поля Еш, 33

Учитывая, что колосы ориентированы перпендикулярно силовым линиям поля, 1 легко установить направление вектора

Е в любой точке исследуемой области.

Измеряя величину 3 можно определить и величину вектора напряженности E в соответствующих точках. Связь между

Д и Е> определяют экспериментально для конкретных условий, в которых будут проводиться измерения, чтобы устрайить влияние на точность измерений случайных факторов (колебание температуры, наличие примесей в суспензии и. т.д.).

Реализация предлагаемого способа осуществляется следующим образом.

Объекты с различной проводимостью помещают между двумя проволочными электродами, расположенными внутри плоской кюветы параллельно друг другу.

Объем между электродами заполняется суспензией кварца, после чего к электродам подключают переменное напряжение. Через несколько минут на дне кюветы возникают структуры, образованные осевшими дисперсными частицами кварца. Распределение ориентированных структур вблизи объектов с различной проводимостью однозначно характеризует особенности распределения электрического поля в данной области и находится в полном соответствии с известными из теории результатами, характеризующими процесс поляризации проводников и диэлектриков внешним электрическим полем.

Расстояние между полосами максимально в тех точках, где максимальна напряженность электрического поля

Е и наоборот.

Наиболее отчетливые структуры,, а следовательно, наибольшая точность измерений обеспечиваются при следующих условиях. Средний размер частиц

3 мкм, частота внешнего электрического поля 1 кГц, амплитуда напряженности

100 В/см. Для приготовления суспенэии использовали кварц марки КСШ-2 и дистиллят с электропроводностью

7,5х10"10м. м 1.

Относительная случайная ошибка при пятикратном измерении величины расстояния между полосами с доверительной вероятностью 0,95 не превышает

ЗОЖ.

1083133

Использование предлагаемого спо- десятые .доли миллиметра, что соба обеспечивает возможность измере может найти широкое применения величины напряженности злектри- ние при исследовании электрического поля вблизи микроскопических ческих свойств дисперсных маобъектов, размер которых составляет териалов.

Составитель Е. Плужникова

Редактор О. Сопко ТехредМ.Гергель Корректор О. Билак

Заказ 1737/40 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4