как считать плотность тока?

[granit201z]

Здравствуйте. Есть емкость. В нее погружены анод и катод. Каждый представляет из себя квадратную пластину площадью $1 \text м^2$. Ток в цепи $1 \text А$. Пластины погружены так, что фронтальная плоскость одной находится напротив фронтальной плоскости другой. Вопрос: какова будет плотность тока? 1 или 0.5? Ведь ток натекает (и стекает) не только на фронтальную сторону, но и на тыльную тоже, площадь которой также $1 \text м^2 $

[Ende]

Тема перемещена из форума «Механика и Техника» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»
Причина переноса: не указана.

-- 09.01.2023, 10:57 --

granit201z
единицы измерения в формулах набираются кириллицей с помощью команды \text

[EUgeneUS]

granit201z
Рассмотрите, как устроено поле плоского конденсатора, и получите ответ.

[GraNiNi]

granit201z в сообщении #1576568 писал(а):

Вопрос: какова будет плотность тока?

Учитывать нужно полную поверхность электрода.
Но это будет средняя плотность тока.

В реальности, на разных участках электрода плотность тока будет разной в зависимости от сопротивления электролита на пути к соответствующему участку.

[granit201z]

спасибо. можно ли считать ориентировочно (чтобы не вдаваться в глубокие расчеты) , что 70-80 % тока приходится на фронтальные поверхности пластин (т. е. те, что смотрят друг на друга)? по сути с практической точки зрения меня только на них и интересует плотность. Есть ли какие-то укрупненные расчеты?

-- 09.01.2023, 12:21 --

EUgeneUS в сообщении #1576575 писал(а):

granit201z
Рассмотрите, как устроено поле плоского конденсатора, и получите ответ.

ну общую картину я себе представляю. но количественно она мне представления не дает

[GraNiNi]

granit201z в сообщении #1576583 писал(а):

Есть ли какие-то укрупненные расчеты?

Там все непросто.
Много влияющих факторов.
Посмотрите о "рассеивающей способности электролита", например здесь: https://ctcmetar.ru/sovremennaya-galvan ... nosti.html

[granit201z]

GraNiNi в сообщении #1576589 писал(а):

Посмотрите о "рассеивающей способности электролита",

спасибо

[EUgeneUS]

granit201z в сообщении #1576583 писал(а):

Есть ли какие-то укрупненные расчеты?

Я же Вам даже не намекал, а прямо указывал на "укрупненный расчет".

1. Закон Ома в дифференциальной форме для изотропной среды: $\vec{j}= \sigma \vec{E}$
2. Поле плоского конденсатора (без учета краевых эффектов) известно из школьного учебника физики.

А дальше, конечно, начинаются "утонченные моменты".
1. Не бесконечная проводимость электродов. Это приводит к тому, что их поверхность не является эквипотенциальной.
2. Отличие конденсатора от "идеального плоского" - краевые эффекты и не нулевая (пусть и малая) плотность тока на внешних сторонах пластин.
3. Ненулевое (и разное в разных точках) сопротивление на границе сред (электрод\электролит).
4. Шероховатости электродов, что приводит к локальным неравномерностям поля вблизи электродов.
5. Какие-нибудь МГД-эффекты, так как токи большие, а электролит жидкий, например.
6. etc.

[granit201z]

EUgeneUS в сообщении #1576634 писал(а):

Поле плоского конденсатора (без учета краевых эффектов) известно из школьного учебника физики

Вы имеете ввиду $E=U/d$? А за $U$ в данном случае что принимается? напряжение источника когда к нему ванна не подключена или непосредственно замерянное напряжение между пластинами когда все подключено и работает(под нагрузкой)?

[EUgeneUS]

granit201z в сообщении #1576641 писал(а):

напряжение источника когда к нему ванна не подключена или непосредственно замерянное напряжение между пластинами когда все подключено и работает(под нагрузкой)?

Конечно, напряжение между пластинами под нагрузкой. Без нагрузки Вы измеряете напряжение холостого хода источника, а если (и это будет правильно для электролиза) это будет источник тока, то.... напряжение х.х. может примерно соответствовать радиационному фону в районе Большого Сырта