так, що її мала піввісь збігалася з напрямком електричного поля. Потім, повільною регулюванням магнітного поля, сонаправленнимі з електричним, краплі повертали її вихідну форму. Підвищували електричне поле і знову компенсували викликану їм деформацію краплі відповідним підвищенням магнітного поля. Дослідження продовжували до значень електричного поля, при яких починали виникати електро-вихрові течії, що призводять до руйнування краплі. Було досліджено кілька десятків крапель, на підставі обробки результатів цих досліджень побудований компенсаційний графік в координатах Е 2 ~ Н 2 , Наведений на рис. 33. br/>В
Малюнок 33. Компенсаційний графік анізотропії форми крапель в сонаправленнимі електрикою і магнітному полях.
Аналіз графіка дозволяє зробити висновок про наявність пропорційності квадрата напруженості постійного магнітного поля квадрату напруженості електричного поля, аж до напруженості електричного поля Е = 200 кВ/м і підтверджує результати теоретичних досліджень, згідно з якими напруженості магнітного й електричного поля при компенсації пов'язані співвідношенням (4.55). Тангенс кута нахилу прямої на рис. 33, рівний 0,5 добре відповідає очікуваної, згідно (4.55), теоретичної величиною при малих Оі 1 /Оі 2 .
2. Динаміка структурних змін і розсіювання світла.
Як вже було відзначено, в магнітної рідини з мікрокраплинної структурою в електричне поле крім сил поляризаційного походження суттєву роль відіграють кулонівські сили, зумовлені накопиченням заряду на міжфазних межах. Внаслідок цього, в подібних системах можливий розвиток специфічних електрогідродінаміческіх нестійкостей, лімітуються процесами релаксації заряду, а також формою крапель. Електрогідродинамічного процеси призводять до зміни структури магнітної рідини, що у свою чергу впливає на магнітні та оптичні властивості такої МЗ. Так, наприклад, завдяки цим процесам в магнітної рідини спостерігається дифракційне розсіювання світла, що має ряд особливостей [175,176].
Дослідження характеру електрогідродінаміческіх нестійкостей і розсіювання світла проводилося в тонких шарах (20 -40 мкм) магнітних рідин, укладених між прозорими стеклами з струмопровідним покриттям. Спостереження мікроструктури здійснювалося за допомогою оптичного мікроскопа. При дослідженні дифракційного светорассеянія застосовувався гелій-неоновий лазер, промінь якого пропускали перпендикулярно площині осередки. Характер розсіювання світла спостерігали на екрані, а відносну величину інтенсивності розсіяного світла реєстрували за допомогою фотоелемента і цифрового приладу. Крім описаної, використовувалася також вимірювальна комірка, що дозволяє створювати електричне поле, перпендикулярне світловому променю, пристрій якої аналогічно вимірювальної комірці, використаної раніше для дослідження компенсації форми крапель в сонаправленнимі електричному і магнітному полях (рис.2.13).
В
Рис.2.13. Схема осередки для дослідження деформації мікрокраплинного агрегатів у електричному полі; 1 - предметне скло, 2 - металеві пластини, 3 - магнітна рідина з агрегатами, 4-покривне скло.
У досить слабких змінних електричних полях низької частоти (30 - 200 Гц) магнітна рідина з мікрокраплинної структурою стає анізотропної. Результати оптичних спостережень, як уже вказувалося раніше, показують, що в полях досить низької частоти, коли електропровідність крапель нижча, ніж навколишнього їх середовища краплі сплющуються вздовж напрямку електричного поля. В результаті виникнення анізотропії структури в МЖ спостерігається анізотропне светорассеяніє. Спостерігається при відсутності поля світла пляма (В«ГалоВ») трансформується в широку розмиту смугу, спрямовану паралельно малим осях сплюснутих крапель. На рис. 34 показана залежність відносної величини інтенсивності спостережуваної світлої смуги від напруженості електричного поля.
В
Малюнок 34. Залежність відносної величини анізотропного світлорозсіювання від напруженості змінного електричного напруги при частоті 50Гц (10 - початковий фон).
З наведеного графіка видно, що спочатку, при підвищенні електричного поля відбувається збільшення інтенсивності анізотропного розсіювання світу, що відповідає збільшенню деформації крапельних агрегатів. Однак, починаючи з деякого, критичного значення напруженості, в системі розвиваються електрогідродинамічного течії, достатні для руйнування крапельних агрегатів і створеної слабкими полями анізотропії структури. У цьому випадку спостерігається зменшення відносної величини анізотропного світлорозсіювання. Таким чином, при виникненні електрогідродинамічної нестійкості відбувається зменшення структурної, а отже і магнітної анізотропії магнітних рідин з мікрокраплинної структурою. Виникнення нестійкості, як вже вказувалося, пов'язане з процесами релаксації заряду в слабо провідної несучої середовищі. А.О.Цеберсом при ан...
