4. Завдання

Технологія роботи. Вводять вхідні дані у відповідності з індивідуальним завданням.

Запускають програму. Після одержання зображення первинного поля одразу ж потрібно зробити відповідні рисунки для звіту – форму системи еквіпотенціальних ліній і графіки і), ВС(і), з вказанням масштабів (числа на шкалах і їх розмірності). Для вторинного поля – змалювати систему ізоліній і графіки розподілу параметрів.

Далі записують первинні дані розрахунку, наведені в файлі REZ.REZ і частково – на екрані (значення РЗ, загальних струмів первинного і вторинного поля, максимальних густин струму ). Таблиці розподілу параметрів в секціях виписувати лише тоді, коли це потрібно для виконання індивідуального завдання. Всі результати і висновки – пояснювати.

Типи завдань. Завдання можливі двох типів.

А- Аналіз конкретного електроліту і визначення його РЗ шляхом моделювання. Обирають електроліт і визначають для нього з літературних джерел, або вимірюють експериментально – питому електропровідність (опір), поляризаційну катодну характеристику, залежність катодного виходу за струмом від густини струму. ( Увага: ця робота виконується дома, або в лабораторії, як попередній етап до початку заняття). Дві останні функції апроксимують і визначають коефіцієнти поліномів.

Після моделювання –порівнюють результати визначення РЗ з літературними даними, якщо така інформація існує, і формулюють висновки.

У звіті наводять зображення первинного і вторинного поля, пояснення різниці їх форми, графіки розподілу i(x), BC(x), m(x), аналіз графіків і пояснення для свого варіанту.

Б- Моделювання поля щілинної ячейки для абстрактного електроліту. Мета -виявити, як саме впливають на РЗ електроліту і форму поля технологічні фактори і сформулювати загальні висновки, вірні для будь-яких електролітів. Роботу виконують, змінюючи форму поляризаційної характеристики катода, форму залежності катодного виходу за струмом, питомий опір електроліту, габарити ячейки.

4.1. Проаналізувати вплив форми поляризаційної характеристики на величину РЗС=РЗМ при постійному значенні виходу за струмом ВС=1 (В1=1, В2=0, В3=0). Варіанти:

	А1	А2	А3
1	0	5	0
2	0	10	0
3	0	15	0
4	0	20	0

Показати і пояснити, як і чому змінюється форма вторинного електричного поля (навести рисунки). Навести на одному рисунку графіки і(х) для різних поляризаційних опорів (в даному випадку поляризаційна характеристика лінійна, і r_П=А2), включаючи r_П=0 (первинне поле). Навести графік залежності РЗС від поляризаційного опору.

4.2. Порівняти співвідношення між РЗМ та РЗС і форми розподілу густини струму і маси (товщини) осаду металу на катоді при різних формах залежності виходу за струмом від густини струму ВС(і). Поляризаційна характеристика задана (А1=0, А2=10, А3= 5)

	В1	В2	В3
1	1.0	-5	-10	Нелінійно спадаюча функція (парабола)
2	0.1	+5	10	Нелінійно зростаюча функція (парабола)
3	0.1	+5	0	Лінійно зростаюча функція
4	1.0	-5	0	Лінійно спадаюча функція

У варіанті 1 – експериментально підбирати значення В2 і В3 так, щоб на другому графічному екрані значення ВС було близьким до нуля в кінці катода (пробні запуски програми). У варіантах 2,3 – слідкувати, щоб не вийти за межу ВС1 (тоді зменшити В2,В3)

Показати і пояснити, як і чому змінюється форма вторинного електричного поля (навести рисунки). Навести на одному рисунку графіки і(х), а на другому – h(x) для різних варіантів, пояснити.

4.3. Визначити, як змінюється форма електричного поля (ізолінії) для ячейок з різними розмірами. Варіанти: D (= ) = 0.2__0.4__0.6___0.8___1 см. Інші параметри – як в прикладі вхідного файла. Прийняти ВС=1 (b₁=1, b₂=0,b₃=0).

- Дати 2 рисунки – на графіку поля подати одну і ту ж ізолінію первинного поля (рис.1) і вторинного поля (рис.2), для різних розмірів ячейки.

-Вказати залежність числа РЗС та РЗМ від відносного розміру ячейки (/_СТАНД= 1,2,3,4,5) - графік.

4.3. Визначити, як змінюється форма електричного поля (ізолінії) для ячейок з різними розмірами. Варіанти: D (= ) = 0.2__0.4__0.6___0.8___1 см. Інші параметри – як в прикладі вхідного файла. Прийняти ВС=1 (b₁=1, b₂=0,b₃=0).

-Побудувати графіки залежності і(х)/і(х=0), на одному рисунку, для різних значень /_СТАНД= 1,2,3,4,5. Рисунок 1 – за даними первинного поля, рисунок 2 - для вторинного поля. Координати відносні - і/і(х=0) 0…1, “х” – номери секцій, 1-10.

-Побудувати ТАКІ Ж графіки (рис.3) розподілу густини струму для вторинного поля і(х), А/см2, але в абсолютних координатах за струмом і довжиною. Масштаб графіка по осі “х” – 100 см (максимальна довжина), по осі “і”- зручний для максимального струму (варіант D=0.2). Дані використати з таблиці REZ.REZ. Пояснити результати кожного завдання у висновках.

4.5. Визначити, як залежить форма електричного поля (ізолінії) для стандартної ячейки від питомого опору електроліту. Варіанти: = 1__2__ 4___6___8 Омсм. Прийняти ВС=1 (b₁=1, b₂=0, b₃=0). Інші параметри – як в прикладі вхідного файла.

- Дати 2 рисунки – на графіку поля подати одну і ту ж ізолінію первинного поля (рис.1) і вторинного поля (рис.2), для різних значень питомого опору.

-Побудувати графік залежності числа РЗС=РЗМ від питомого опору ( рис.3).

4.6. Визначити, як залежить форма електричного поля (ізолінії) для стандартної ячейки від питомого опору електроліту. Варіанти: = 1__2__ 4___6___8 Омсм. Прийняти ВС=1 (b₁=1, b₂=0, b₃=0). Інші параметри – як в прикладі вхідного файла.

-Побудувати графіки залежності і(х)/і(х=0), на одному рисунку, для різних значень питомого опору. Рисунок 1 – за даними первинного поля, рисунок 2 - для вторинного поля. Координати відносні - і/і(х=0) 0…1, “х” – номери секцій, 1-10.

-Побудувати такі ж графіки (рис.3) розподілу густини струму для вторинного поля і(х), А/см², але в абсолютних координатах за струмом і довжиною. Масштаб графіка по осі “х” – 100 см (максимальна довжина), по осі “і”- зручний для максимального струму ( варіант D=0.2). Дані використати з таблиці REZ.REZ.

4.7. Визначити, як залежить форма електричного поля (ізолінії) для стандартної ячейки від питомого опору електроліту. Варіанти: = 1__5___10___15 Омсм. Прийняти ВС=1 (b₁=1, b₂=0, b₃=0). Інші параметри – як в прикладі вхідного файла.

- Дати 2 рисунки – на графіку поля подати одну і ту ж ізолінію первинного поля (рис.1) і вторинного поля (рис.2), для різних значень питомого опору.

-Побудувати графік залежності числа РЗС=РЗМ від питомого опору ( рис.3).

4.8. Визначити, як залежить форма електричного поля (ізолінії) для стандартної ячейки від питомого опору електроліту. Варіанти: = 1__5___10___15 Омсм. Прийняти ВС=1 (b₁=1, b₂=0, b₃=0). Інші параметри – як в прикладі вхідного файла.

-Побудувати графіки залежності і(х)/і(х=0), на одному рисунку, для різних значень питомого опору. Рисунок 1 – за даними первинного поля, рисунок 2 - для вторинного поля. Координати відносні - і/і(х=0) 0…1, “х” – номери секцій, 1-10.

-Побудувати такі ж графіки (рис.3) розподілу густини струму для вторинного поля і(х), А/см2, але в абсолютних координатах за струмом і довжиною. Масштаб графіка по осі “х” – 100 см (максимальна довжина), по осі “і”- зручний для максимального струму ( варіант D=0.2). Дані використати з таблиці REZ.REZ.

4.9. Визначити, як змінюється форма електричного поля (ізолінії) для стандартної ячейки з різними значеннями напруги (U₀-E_P). Варіанти: UN = 2__4__6__8 B. Інші параметри – як в прикладі вхідного файла. Прийняти ВС=1 (b₁=1, b₂=0,b₃=0).

- Дати 2 рисунки – на графіку поля подати одну і ту ж ізолінію первинного поля (рис.1) і вторинного поля (рис.2), для різних розмірів ячейки.

-Вказати залежність числа РЗС та РЗМ від напруги (рисунок 3)

-Дати графіки залежності загального струму первинного і вторинного поля від напруги (рисунок 4).

4.10. Виконати завдання 4.2 з умовою ВС=0.5 (b₁=0.5, b₂=0, b₃=0).

4.11. Виконати завдання 4.4 з умовою ВС=0.5 (b₁=0.5, b₂=0, b₃=0).

4.12. Розрахунки для конкретних електролітів. Завдання видаються індивідуально.

5. Примітки та зауваження

5.1. Для великих поляризаційних опорів сходження ітераційного процесу повільне, або процес не сходиться (помилка стабілізується і не зменшується). Рекомендації: змінити (зменшити) значення ALF2; зменшити поляризаційний опір.

5.2. Коефіцієнт а₁ бажано мати нульовим – тоді поляризаційна характеристика буде починатись з нульової густини струму. В протилежному випадку можлива некоректність 0.