Пороговое электрическое поле

[alexey007]

Не знаю в какой раздел лучше поместить вопрос в физику или химию…

Внутри капли находится $N$ молекул $NaCl$, капля плавает в масле и находится между пластинами конденсатора. Расстояние между пластинами $h$, поле $E$. Какой будет заряд в капле-диполе? $Q=Ne$, ($e$ - элементарный заряд)? И какой порог поля $E_{p}$, чтобы это произошло? Если нет поля, то капля нейтральна. А вот как понять начиная с какого поля $E_{p}$ начнётся разделение зарядов. И как будет происходить разделение молекул $NaCl$ на ионы, т.е. оно будет сразу для всех частиц $N$ при $E>E_{p}$ или доля разложения на ионы $Na^+$, $Cl^-$ будет зависеть от поля $E$ непрерывно.

[DimaM]

Разделение зарядов будет, насколько я понимаю, при любом поле. А полный заряд капли не будет меняться (будет оставаться нулевым), пока ионы не начнут диффундировать в масло.
Поваренная соль в воде диссоциирована практически полностью, от электрического поля это зависит слабо.

[alexey007]

DimaM в сообщении #1574842 писал(а):

А полный заряд капли не будет меняться (будет оставаться нулевым).

Интересует заряд диполя

DimaM в сообщении #1574842 писал(а):

пока ионы не начнут диффундировать в масло.

Вот это очень интересно! Спасибо! А как скорость диффузии будет зависеть от E. Где про такой эффект можно прочитать про дифузию ионов под действием поля?

[photon]

Если я правильно помню, то на границе двух несмешивающихся жидкостей образуется двойной электрический слой(ДЭС). Видимо, поле в нем и будет определяющим в вопросе диффузии через него - чтобы он не мешал диффузии, надо скомпенсировать внутреннее поле ДЭС внешним. Впрочем, простое приравнивание, думаю, тут не сработает - диффузия будет и при меньшем поле.
Интересно, по идее, диффузия частиц с разным зарядом будет разной, и тогда капля, утратив нейтральность, поплывет к одному из электродов?

Но, если это учебная задача, думаю, предполагается, что диффузии нет - во-первых, тогда надо еще знать, что за масло, какая температура, во-вторых, поля, подозреваю, нужны будут сильные

[druggist]

Возможно, ТС под зарядом диполя имеет в виду величину одного из равных по величине зарядов диполя(электронейтральной системы из двух одинаковых разноименных зарядов, находящихся на некотором расстоянии)

[Osmiy]

Если у капли появиться заряд, то её притянет к пластине конденсатора, и всё закончится на этом. Тут либо имеется в виду дипольный момент капли, либо разнесённые заряды этого диполя.

[alexey007]

Капля нейтральна, именно это я имел ввиду. Заряды на разных концах капли получаются из-за действия поля на $NaCl$ и ионы двигаются в разные стороны внутри капли $Na^+$ в одну сторону, и $Cl^-$ в другую сторону. Но в сумме эти заряды дадут 0. Для себя хотел прояснить $NaCl$ растворяется в воде капли на ионы $Na^+$ и $Cl^-$ самопроизвольно или нужно некоторое пороговое поле, чтобы $NaCl$ разделить на свободные ионы.
Попутно возник ещё вопрос. А какая будет форма вытянутой капли в масле под действием поля? Интуитивно понятно, что будет вытягиваться в эллипс, а дальше? Разделится на две капли или будет вытягиваться в сильно сплющенный эллипс и в пределе вытянется в трубочку пока не коснётся пластин конденсатора...

[DimaM]

alexey007 в сообщении #1575023 писал(а):

А какая будет форма вытянутой капли в масле под действием поля? Интуитивно понятно, что будет вытягиваться в эллипс, а дальше? Разделится на две капли или будет вытягиваться в сильно сплющенный эллипс и в пределе вытянется в трубочку пока не коснётся пластин конденсатора...

Зависит от напряженности поля, размера капли, диэлектрических проницаемостей, электропроводностей, геометрии....
В не очень сильном поле капля вытянется в эллипсоид. Если поле увеличить, капля может порваться пополам, а могут с полюсов отрываться маленькие капельки. Возможна упомянутая выше диффузия ионов в масло. Также не исключен пробой масла возле полюсов капли.
Все это осложняется еще течениями, геометрией электродов и т.д.

[druggist]

А ответ то какой в задаче? Если задано расстояние между пластинами, то ,как-то, не получается

[alexey007]

DimaM в сообщении #1575028 писал(а):

alexey007 в сообщении #1575023 писал(а):

А какая будет форма вытянутой капли в масле под действием поля? Интуитивно понятно, что будет вытягиваться в эллипс, а дальше? Разделится на две капли или будет вытягиваться в сильно сплющенный эллипс и в пределе вытянется в трубочку пока не коснётся пластин конденсатора...

В не очень сильном поле капля вытянется в эллипсоид. Если поле увеличить, капля может порваться пополам, а могут с полюсов отрываться маленькие капельки.

Хочу понять, до какого момента выгодно капле вытягиваться, т.е. какое можно поставить условие, что в некоторый момент, теперь более выгодно капли разорваться на две капли. Хочу какую нибудь простую модель сделать. Вот капля одна, далее она вытягивается и потом в какой-то момент она разрывается на две капли.

[DimaM]

alexey007 в сообщении #1576401 писал(а):

Хочу понять, до какого момента выгодно капле вытягиваться, т.е. какое можно поставить условие, что в некоторый момент, теперь более выгодно капли разорваться на две капли.

Все уже украдено до нас:
Rayleigh (Strutt J.W.). On the Equilibrium of Liquid Conducting Masses Charged with Electricity. Phil Mag. 1882, 14, 184-186.