Электростатическое поле и его напряженность.
Электрические заряды, находясь, даже на большом расстоянии друг от друга, взаимодействуют между собой. Такое взаимодействие может осуществляться только посредством поля, в данном случае - электрического. Каждое заряженное тело окружено таким полем. Если заряженное тело неподвижно, то окружающее его поле называется электростатическим.
Пусть в некоторой точке поля, созданного зарядом q, находится малый точечный положительный заряд q0 - так называемый «пробный заряд». Пробный заряд должен быть малым, чтобы его собственное поле не искажало поле заряда q. На заряд q0 будет действовать сила F, пропорциональная величине заряда q0. Сила F не может быть характеристикой поля в данной точке, поскольку она зависит от величины самого заряда и меняется при изменении заряда. Поэтому силовой характеристикой поля для данной точки является отношение F/q0, которое называется напряженностью электрического поля . Вектор численно равен силе, действующей на единичный положительный заряд, помещенный в данную точку поля и направлен в сторону действия силы . Так как согласно закону Кулона , то для поля одиночного заряда q получим или в векторной форме , где - радиус-вектор, соединяющий q с q0. Единицей напряженности электрического поля является 1Н/Кл или, как будет показано далее, 1В/м (Вольт на метр), где 1В - единица измерения потенциала электрического поля.
Силовое воздействие электростатического поля на заряженные частицы широко применяется в различных технологических процессах. Например, при электрокопчении, продукт помещается в электростатическое поле между двух электродов, причем одним из них может быть сам продукт. Затем в поле поступают заряженные частицы коптильного дыма, которые под действием электростатических сил движутся и осаждаются на продукте. Весь процесс электрокопчения занимает время 2-5 минут и при этом не происходит сушки продукта. Аналогичные процессы происходят при электростатической панировке рыбы. Мука, осажденная на поверхности рыбы силами электростатического поля, дает хорошую панировку, повышает качество консервов, значительно снижает расход муки.
В горной, газовой, пищевой и других отраслях промышленности широко применяется электросепарирование - разделение твердых или жидких смесей в электростатическом поле. Этим методом осуществляется разделение продуктов помола зерна на фракции, удаление из пищевых продуктов посторонних примесей, очистка подсолнечника, чая, желатина и т.д. Обработанное электростатическим полем зерно обладает повышенными хлебопекарными свойствами. Посредством электростатического поля и специальных сит осуществляется очистка мясного фарша от костных и соединительных тканей. После обработки кормовой муки в поле Е=3.6×105¸3.9×105В/м при температуре t=15¸17°С в течение часа уничтожаются все вредные микроорганизмы. Дезинфекция оборудования пищевой промышленности также может проводиться электрическим полем и при этом не требуется разборка оборудования.
Дата добавления: 2015-08-01; просмотров: 497;