УДК 53.09
С. И. К о р ш а к о в с к и й, М. А. К р а с н е н к о в
ФИЗИЧЕСКИЕ ОПЫТЫ
С НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННЫМИ
ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫМИ ТЕЛАМИ
Показано, что при воздействии на электропроводное твердое те-
ло внешней силы, например при ударе, в нем происходит разделе-
ние электрических зарядов в направлении деформации и протекает
электрический ток. Эффект усиливается при воздействии на тело
внешнего постоянного магнитного поля. Обсуждаются механизмы
этих явлений и прикладное использование результатов исследова-
ний.
E-mail:
Ключевые слова
:
напряженно-деформированное состояние, электропро-
водные тела.
Механические явления, сопровождающие деформацию твердых
тел при действии на них внешней силы, в том числе при ударе,
достаточно полно описаны в работах [1–3]. Изучение этих явлений
— актуальная задача для ряда технологических процессов, напри-
мер: изготовление изделий с помощью штамповки, забивание свай
при строительстве жилых и промышленных объектов в зоне вечной
мерзлоты. Эти явления сопровождаются появлением механических
напряжений в объеме деформированных тел, упругих волн при удар-
ных нагрузках [2], микро- и макродефектов, деградацией внутренней
структуры материала и, наконец, его разрушением [3]. В то же время
эти явления, в свою очередь, сопровождаются сложными электрофи-
зическими процессами в объеме напряженно-деформированного тела.
Для выяснения этих закономерностей проведены экспериментальные
исследования по измерению электрического заряда, протекающего
в электропроводном теле при контактной деформации: при упругом
ударе и при статической нагрузке. В качестве испытуемых образцов
использовались объемные тела в форме параллелепипеда, цилиндра
и стержня (латунь, алюминий, сталь), а также стальная проволока.
Индуцированный на деформируемых образцах электрический заряд
измерялся с помощью баллистического гальванометра (рис. 1).
Деформация сжатия образца, установленного на массивной ди-
электрической плите, осуществлялась за счет удара медного цилиндра
массой
m
= 0
,
6
кг, подвешенного на высоте
h
= 1
м над его верхней
поверхностью (рис. 1,
а
). Деформация растяжения проволоки достига-
лась путем подвешивания к нижнему ее концу груза массой
m
= 15
кг,
устанавливаемого на горизонтальной диэлектрической платформе, при
снятии опор, на которых устанавливалась платформа (рис. 1,
б
). Таким
40
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2011. № 1
