электролиз цвет. металлов

[xatab]

Суть проблемы: необходимо рассчитать выпрямительную установку на тиристорах для получения металла из сернокислого раствора. Для расчета и виртуального моделирования необходима электрическая схема замещения электролизёра. Возможно ли ее представить как RC цепочку(параллельную или последовательную), где R - сопротивление электролита, а С - некая емкость? Заранее благодарен за ответ.

[avor]

А вы переходные процессы моделируете? Зачем при постоянном токе RС замещать?

[xatab]

установившийся режим. Преподаватель посоветовал моделировать электролизную ванну как RC нагрузку, но как именно не уточнил.

[avor]

установившийся режим. Преподаватель посоветовал моделировать электролизную ванну как RC нагрузку, но как именно не уточнил.

Так при установившемся постоянном токе С будет иметь сопротивление бесконечность поэтому при последовательном подключении будет разрыв цепи, а при паралельном С можно не учитывать, т.к. оно будет "шунтированно" R. СССтранные советы у вашего преподавателя, может он вас на вшивость так проверяет?

[Myrsten]

И не забудьте, что сопротивление ячейки не является постоянной величиной и зависит от приложенного напряжения (протекающего тока, что то же самое). Падение напряжения на ячейке можно представить суммой двух тафелевских и омической составляющих. см закон Тафеля.

[MONSTA]

Преподаватель, по сути, где-то прав. Электрод, грубо говоря, - это конденсатор с утечкой. Конденсатор - из-за емкости двойного слоя, утечка - фарадеевский процесс. Соответственно, цепочка емкость электрода + сопротивление электролита пролетает как фанера над Парижем - она только для полного отсутствия всякого фарадеевского процесса.

Далее, рассматриваем вариант "преподаватель где-то прав". Фарадеевскую утечку моделировать достаточно сложно, это сопротивление переноса заряда (ну просто омическое сопротивление, правда, сильно зависящее от потенциала) + практически обязательное сопротивление переноса вещества, так называемый импеданс Варбурга. Это уже сложные вещи, не имеющие прямых аналогов в виде простых электротехнических элементов, разве что их соединить в бесконечную цепочку. Так что всегда у электрохимической ячейки общее сопротивление определяется некоторым сопротивлением и некоторой емкостью, физический смысл которых приходится обычно с трудом выколупывать из данных, снятых на разных частотах, иначе никак.

Тем не менее, avor ведь тоже прав: при постоянном токе емкости вклада не вносят! Соответственно, с учетом пожеланий преподавателя, идеальным вариантом был бы такой: расписать все по теории для переменного тока, дать упрощение для постоянного, и по нему считать. Но это несколько мозголомно...

Стало быть, альтернатива - неидеальный вариант "преподаватель где-то неправ". Моделируем то, что протекает при постоянном токе. Пишем уравнения для протекающих процессов, не забываем о вкладе диффузионных ограничений. Добавляем вклад сопротивления электролита. Несколько мрачная перспектива, но все же лучше полного решения для переменного тока. Если все сделать правильно, преподаватель вряд ли возразит.

[antabu]

В СССР источники для гальваники на тиристорах выпускали, назывались ВАКРы, значит их кто-то считал.