Принципи побудови еквівалентних схем для нелінійних електрохімічних елементів: аналіз та експериментальне визначення параметрів
DOI:
https://doi.org/10.34185/1562-9945-5-154-2024-11Ключові слова:
імпульсний електроліз, нелінійні кола, електрохімічні елементи, катодна поляризація, струм осадження, аналітична апроксимація, кубічний поліном.Анотація
Аналіз нелінійних кіл є одним з найважливіших завдань сучасної електротехніки та електроніки. На відміну від лінійних кіл, які характеризуються лінійними залежностями між напругами та струмами на елементах, у нелінійних колах відповідні залежності мають більш складний вигляд. Відповідно, в загальному випадку електромагнітні процеси в зазначених колах описуються системами нелінійних диференціальних рівнянь. Водночас, однією з основних проблем в галузі аналізу нелінійних кіл є відсутність універсальних методів розрахунку. В першу чергу це стосується аналітичних методів, які фактично дозволяють отримати загальні закономірності, що дозволяють досліджувати вплив зміни різних параметрів на характер процесу в колі. Таким чином, постає задача розробки та адаптації існуючих методів розрахунку нелінійних систем для аналізу процесів в колах з нелінійними елементами різної природи. Зокрема, дана робота присвячена питанню розробки еквівалентних схем заміщення електротехнічних комплексів електролітичного осадження металів, а також експериментальним дослідженням з отримання вольт-амперних характеристик нелінійних елементів цих схем. Запропоновано узагальнену схему заміщення електролізера для осадження металевих покриттів. Як нелінійні елементи зазначеної схеми розглянуто залежності парціальних струмів розчинення та осадження металу від прианодного або прикатодного падіння напруги відповідно. Також проаналізовано можливість застосування певних спрощень у загальній схемі залежно від особливостей процесу осадження того чи іншого металу. При цьому запропоновано загальну структуру апроксимуючих виразів і визначено коефіцієнти апроксимації для окремих нелінійних електрохімічних елементів. Вказані вирази відрізняються від раніше відомих тим, що їх структура придатна для отримання загальних закономірностей електромагнітних процесів, які відбуваються в системах імпульсного електроосадження металів в явному вигляді.
Посилання
Shydlovska N.A. Problems of analyzing nonlinear electrical circuits // Technical Electrodynam-ics. Thematic issue 'Problems of Modern Electrical Engineering'. – 2000. – Part 1. – pp. 20 – 24.
Horodyskyi A.V. Voltammetry. Kinetics of stationary electrolysis. – Kyiv: Naukova Dumka, 1988. – 176 p.
Bagotsky V.S. Fundamentals of Electrochemistry. - Moscow: Khimiya, 1988. - 400 p.
Antropov L.I. Theoretical Electrochemistry. - Moscow: Higher School, 1975. - 568 p
Bondar, I.L., Kostin, N.A. "Investigation of Nonlinear Electrochemical Circuits Using Taylor Transformations." Electronic Modeling, 1980, no. 3, pp. 55–57.
Kostin, N.A., Bondar, O.I., Mikhaylenko, Yu.V., Artemchuk, V.V. "Modeling the Process of Electrolytic Deposition of Iron for the Restoration of Rolling Stock Parts." Technical Electrody-namics. Thematic Issue "Modeling of Electronic, Energy, and Technological Systems," 1999, part II, pp. 35–38.
Kostin, N.A., Sheykina, O.G. "Electroimpulse Deposition of Metals and Alloys." Technical Elec-trodynamics. Thematic Issue "Problems of Modern Electrotechnics," 2000, part 1, pp. 74–77.
Kostin, N.A., Kulikov, A.A. Application of Electroplating Techniques in the Repair of Rolling Stock. Moscow: Transport, 1981. 109 pages.
Kalantarov, P.L., Tseitlin, L.A. Calculation of Inductances: Reference Book. Leningrad: Energoa-tomizdat, Leningrad Division, 1986. 488 pages
C. J. Fourie and W. J. Perold, "Reflection plane placement in numerical inductance calculations using the method of images for thin-film superconducting structures," in Transactions of the South African Institute of Electrical Engineers, vol. 94, no. 2, pp. 18-24, July 2003.
C. J. Fourie, "Calibration of Inductance Calculations to Measurement Data for Superconductive Integrated Circuit Processes," in IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 23, no. 3, pp. 1301305-1301305, June 2013, Art no. 1301305, doi: 10.1109/TASC.2012.2234815
Tetelbaum, I.M., Tetelbaum, Ya.I. Direct Analogy Models. Moscow: Nauka, 1979. - 383 pages
Kadaner, L.I. Handbook on Galvanostegy. Kyiv: Tekhnika, 1976. - 253 p.
Zaizdnyi, A.M. Fundamentals of Calculations for Nonlinear and Parametric Radio Engineering Circuits. Moscow: Svyaz, 1973. - 448 p.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Системні технології
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
