Поверхностная энергия
для эллипсоида вращения определяется выражением: ,Используя условие (4), для эксцентриситета сфероидальной капли, находящейся в устойчивом состоянии в перпендикулярно направленных магнитном и электрическом полях в приближении малых деформаций нетрудно получить:
, (5)Экспериментальная установка
Для изучения все указанных явлений необходимо приготовить магнитную эмульсию, тонкий слой которой необходимо поместить на предметный столик микроскопа. Внешнее магнитное поле создается с помощью катушек Гельмгольца.
Рис. 1
Экспериментальная установка состоит из катушек Гельмгольца, микроскопа, ячейки (рис. 2) с магнитной эмульсией, источника тока, фотоаппарата.
Рис. 2
Проведение эксперимента
Исследование микрокапель эмульсии в магнитном поле.
1. Собрать цепь по схеме на рис. 1
2. Настроить микроскоп.
Установить окуляр на 15 и объектив на 20.
3. С помощью магнита собрать из мелких капель одну большую, затем, увеличивая силу тока в катушках Гельмгольца, определить при каком значении тока капля начинает деформироваться и при каком токе она разрывается.
4. Определить напряженность магнитного поля, создаваемого катушками Гельмгольца по силе тока в них из расчета: 1А – 23 Э.
5. Данные занести в таблицу. (опыт сделать как с прямой так и с обратной эмульсией)
№ | Hн | Hк |
1 | ||
2 | ||
3 | ||
… |
Исследование микрокапель эмульсии в переменном и постоянном электрических полях.
1. На рис. 2 изображена ячейка. Ячейку подключить к источнику тока.
2. Пронаблюдать поведение микрокапель прямой и обратной эмульсии при разных частотах и при увеличении напряжения.
3. Определить при каком значении напряжения капли начинают деформироваться и разрываться.
4. Данные занести в таблицу. (Опыт сделать как с прямой так и с обратной эмульсией)
№ | Uн | Uк |
1 | ||
2 | ||
3 | ||
… |
Список литературы
1. Вонсовский С.В. Магнетизм. - М.: Наука, 1971. - 1032 с.
2. Бибик Е.Е., Матыгулин Б.Я., Райхер Ю.Л., Шлиомис М.И. Магнитостатические свойства коллоидов магнетита // Магнитная гидродинамика. - 1973.- N1.- с.68-72.
3. Мозговой Е.Н., Блум Э.Я. Магнитные свойства мелкодисперсных ферросуспензий, синтезированных электроконденсационным способом // Магнитная гидродинамика . - 1971. - N4.С.18-24.
4. Цеберс А.О. Собственные вращения частиц в гидродинамике намагничивающихся и поляризующихся сред. Дисс. ... канд. физ-мат. наук. Рига, Институт физики АН Латв. ССР.- 1976. - 145 с.
5. Шлиомис М.И. Эффективная вязкость магнитных суспензий //ЖЭТФ. - 1971 .- Т.61, вып.6. - С.2411-2418.
6. Майоров М.М. Экспериментальное исследование магнитной проницаемости феррожидкости в переменном магнитном поле //Магнитная гидродинамика.- 1979.- N2.- С.21-26.
7. Буевич Ю.А., Иванов А.О. Кинетика образования сферических агрегатов в магнитных жидкостях // Магнитная гидродинамика.- 1990.- N2.- С.33-40.