Электрические микронасосы

Для перекачивания электропроводящих дипольных жидкостей могут быть использованы насосы с перемещением жидкости за счет электрических сил (даже электростатических). Известно, что на диполь, находящийся в неоднородном магнитном поле, действует сила, вызывающая его поступательное движение по силовым линиям. Разберемся с этим подробнее. Известно, что напряженность поля E определяется силой, действующей на единичный заряд. Рассмотрим фрагмент неоднородного электрического поля (рис. 58).

_

U2

U1

+ E1 E2

1 2

Рис. 58. Силы, действующие на диполь в неоднородном электрическом поле

В левой его части поле меняется быстрее и Е1>Е2. Силы действующие на пробный заряд в точках 1 и 2 разные. Если в такое поле попадет диполь, то, во-первых, он развернется вдоль силовой линии, так чтобы его положительный заряд был ближе к отрицательному электроду, создающему поле, а отрицательный – ближе к положительному электроду. При этом силы, действующие на положительный и отрицательный заряд диполя, окажутся разными в силу его конечной длины ∆l. Поэтому появится равнодействующая этих сил, пропорциональная (Е2-Е1)q∆l, где q – заряд диполя. Эта сила вызовет движение (дрейф) диполя в направлении вдоль силовых линий поля в сторону, где силовые линии поля “гуще”, т.е. в область, где градиент поля выше (это приводит, например, к широко известному накоплению пыли на кинескопе, поверхность которого находиться под высоким потенциалом). Существует ряд конструкций микронасосов, основанных на использовании этого принципа действия. Приведем одну из них (рис. 59).

Дата добавления: 2014-01-05