результаті впливу ZnO
З'ясувалося, що культури мікроорганізмів гинуть в результаті впливу плазмового розряду на потік рідини (що показано на рис.13) і досліджені бактерицидні властивості текстильних матеріалів, отримані з використанням синтезованих наночастинок оксиду цинку [16].
2. Методи проведення експериментальних досліджень
У даній роботі використовується безконтактний метод вимірювання за допомогою конденсаторної комірки. У таких осередках конденсатор, включений в електричний ланцюг, характеризується двома величинами: ємністю і втратами енергії, т. Е. Величиною потужності, що витрачається в ньому при певній напрузі і частоті. Потужність витрачається головним чином на перерозподіл поля всередині діелектрика і переміщення зарядів в ньому.
У вимірювальних осередках здійснюється взаємодія високочастотного електромагнітного поля з речовиною. Характер і ступінь цієї взаємодії впливає на величину електричних параметрів осередку, що реєструються в ході досвіду.
Найбільш уживаними осередками для дослідження взаємодії ВЧ електромагнітного поля з речовиною є осередки конденсаторного типу (як правило, ємнісні осередку використовують при дослідженні розчинів з поганою електропровідністю).
Для оцінки втрат в діелектрику конденсатор представляють у вигляді двох зовсім рівноцінних схем: або як послідовне включення ємності Сс опором втрат Rn, на якому розсіюється потужність, або як паралельне з'єднання ємності і опору витоку Ry (або провідності). Конденсатор, включений в ланцюг змінного струму з круговою частотою:
? =2nf, (1)
де f - частота, ГГц;
володіє ємнісним опором:
?=I /? С, (2)
де C - ємність осередки, с/Ом;
Зворотній опору величина:
b =? С, (3)
називається ємнісний провідністю.
У конденсаторі з ідеальним діелектриком кут зсуву фаз між напругою і струмом (фазовий кут опору) дорівнює 90 °; в реальному конденсаторі, обладающем втратами, він менше на величину?. Чим більше діелектричні втрати, тим більше? , Тому кут, що доповнює зсув фаз між струмом і напругою до 90 °, називається кутом втрат. Іншими словами, це кут між вектором повного струму, що проходить через діелектрик, і вектором його реактивної складової. Оскільки вектор I дорівнює сумі векторів активного і ємнісного струмів, які є катетами трикутника, то:
tg? =Ir/Ic =?/? С (4)
Таким чином, діелектричні втрати в конденсаторі характеризуються ставленням активної складової провідності до реактивної. Для послідовної схеми береться відношення активного і реактивного опорів:
? =R/X=R? C (5)
безконтактних осередок конденсаторного типу можна представити за допомогою простої схеми, представленої на малюнку 14.
Якщо опір R стає дуже малим (електропровідність досліджуваного об'єкта велика), воно замикає накоротко ємність С2, остання вже не впливає на електричні характеристики ланцюга і може бути виключена. Тоді виходить послідовна ланцюг (рис. 14в).
Однак описана трансформація еквівалентної схеми справедлива лише для реальної ланцюга, складеної з конденсаторів і резистора.
Малюнок 14 - Безконтактна осередок конденсаторного типу (а), її еквівалентні електричні схеми (б-г)
Для комірки з розчином вона викликає заперечення, оскільки знехтувати ємністю С2 значить, всупереч існуючим уявленням про властивості речовин допустити, що діелектрична проникність розчину прагне до нуля. Крім того, в концентрованих розчинах можливе утворення іонних асоціатів, що володіють великими діпольним моментами. Тому послідовна схема тут не обговорюється; необхідні спрощення можуть бути отримані безпосередньо з рівнянь паралельного ланцюга, що враховують скін-ефект.
Цей скін-ефект (поверхневий скін-ефект) виникає у зв'язку з тим, що на відміну від постійного струму струм високої частоти, що протікає по провіднику, витісняється до його поверхні, т. е. розподіляється по перерізу провідника нерівномірно. Витіснення відбувається тому, що не всі частини провідника, по якому тече струм, охоплюються виникаючим магнітним потоком рівномірно. Центральна частина провідника завжди оточена найбільшою кількістю магнітних силових ліній, завдяки чому вона володіє найбільшим індуктивним опором і через неї тече найменший струм. Опір периферійних ділянок, охоплених меншою кількістю магнітних силових ліній, менше, тому щільність струму в них вел...
