Отрицательный результат

какие электроды системы будут работать анодами, а какие — катодами. Очевидно, что электрод, имеющий наиболее отрицательный потенциал, будем анодом, а наиболее положительный — катодом. Поведение электродов с промежуточными значениями потенциалов зависит от значений потенциалов отдельных электродов, относительных площадей и поляризуемостей электродов и омических сопротивлений в ветви каждого электрода.

Электрохимическая защит;! металлов от коррозии основана на уменьшении скорости коррозии металлических конструкций путем их катодной или анодной поляризации. Наибольшее распространение иашла так называемая катодная защита металлов, которая может осуществляться присоединением защищаемой металлический конструкции или к отрицательному полюсу внешнего источника постоянного тока (т.е. в качестве катода), или к металлу, имеющему CKVHV отрицательный потенциал Первый способ защиты металлов, осуществляемый подачей постоянного тока от внешнего источника, получил название катодной защиты, а второй, осуществляемый путем присоединения защищаемой конструкции к электроду, обладающему потенциалом, более отрицательным, чем защищаемая поверхность,— протекторной защиты.

В практических условиях часто возникает многоэлектрод-нне коррозионные гальванические.элементы (например, в случае использования легиронанннх сталей, различных спла-ВОв и т.д.), Злентрод, имепций наиболее отрицательный потенциал, является анодом, а наиболее полохительный -- катодом. Поведение электродов с промежуточными еначе- . ниями потенциалов еависит от значений потенциалов псех электродов, относительных площадей, поляризуемости и омических сопротивлений каадого электрода.

1. Присоединением защищаемой конструкции к металлу, имеющему.8 данной среде достаточно отрицательный потенциал /(рис.26)'.. Этот вид защиты называют обычно протекторной защитой.

В 1953 г. Международным союзом по чистой и прикладной химии (ШРАС) было принято, что потенциалом электрода считается его потенциал при условии, что электродная реакция протекает в сторону восстановления. Это согласуется с физической концепцией, где потенциал определяется как работа, необходимая для перенесения единичного положительного заряда в точку, потенциал которой определяют. Это определение имеет еще и то преимущество, что соответствует знаку полярности вольтметра или потенциометра, к которым может быть присоединен электрод. Таким образом, цинк имеет отрицательный потенциал восстановления и является отрицательным полюсом гальванического элемента, где в качестве'второго электрода использован стандартный водородный электрод.

В табл. 7.3 приведены значения критических потенциалов различных металлов и растворов, выше которых начинается КРН. На нержавеющей стали 18-8 в MgCl2 при 130 °С трещина глубиной не более 0,013—0,025 см прекращает развитие при потенциале на 5 мВ ниже критического [38]. Для остановки роста более глубоких трещин необходим более отрицательный потенциал —это объясняется экранирующим действием металла в трещине и изменением состава раствора вследствие накопления в трещине продуктов анодного растворения. Другими словами, условия, необходимые для возникновения трещины и для ее роста, одинаковы.

** Сходная ситуация наблюдается в случае кадмия, если исходить из того, что он покрывается пленкой Cd(OH)2 (ПР = 2-10~14). Расчетный потенциал равен —0,54 В и положителен по отношению к потенциалу железа, в то время как фактический потенциал отрицательнее, чем для железа (см. табл. 3.3). Наблюдаемый более отрицательный потенциал кадмия, вероятно, объясняется известной склонностью Cda+ к образованию комплексных ионов, что понижает активность ионов Cd2"1" до значения более низкого, чем отвечающее насыщенному раствору Cd(OH)s. — Примеч. авт.

Тиратрон с зкранирующей сеткой — тиратрон, имеющий анод, катод и две сетки, одна из которых — экранирующая — расположена между анодом и управляющей сеткой, а также между управляющей сеткой и катодом; положительный потенциал экранирующей сетки сдвигает пусковую характеристику в область больших по абсолютной величине отрицательных сеточных напряжений, а отрицательный потенциал — в область меньших по абсолютной величине отрицательных напряжений [3].

Согласно теории электрохимической коррозии гетерогенность поверхности металла обусловлена пространственно разделенными катодными и анодными участками микроэлементов, вызванных лрисут --станем в металле примесей, структурных составляющих сплавов, деформированными или напряженными участками металла, окисной пленкой и ее дефектами и т.п. Участки поверхности металла, имеющие более отрицательный потенциал, являются анодами микроэлемента, более положительный потенциал - катодами.

Подготовленные таким образом электроды (их можно держать только за боковые грани через фильтровальную бумагу) устанавливают в держатель таким образом, чтобы металл, имеющий более отрицательный потенциал (анод), был подключен к соответствующей клемме микроамперметра. Собранный гальванический элемент погружают в электролит и замыкают на микроамперметр.

1. Присоединением защищаемой конструкции к электроду (аноду), имеющему в данной среде достаточно отрицательный потенциал (рис. 41). Этот вид защиты

Отрицательный результат опыта Майкельсона противоречил тому, что ожидалось на основании преобразований Галилея (преобразования скоростей). Он показал также, что нельзя обнаружить движение относительно эфира, что скорость света не зависит от движения источника света (ведь источник движется по-разному относительно эфира в разные времена года).

эффекта обнаружено не было. Получалось, что скорость света по всем направлениям одна и та же и никакого эфирного ветра нет. Затем опыт был повторен с еще большей точностью в 1905 г., но дал по-прежнему отрицательный результат. В дальнейшем, вплоть до самого последнего времени, опыт многократно повторялся различными исследователями и неизменно приводил к заключению, что скорость света во всех направлениях одна и та же и никакого эфирного ветра нет. С появлением лазеров точность опытов удалось значительно повысить. В настоящее время можно считать доказанным, что скорость эфирного ветра во всяком случае меньше 10 м/с.

Если предположить, что все материальные тела сокращаются в направлении движения в соответствии с формулой (12.17), то отрицательный результат опыта Майкельсона — Морли становится вполне понятным.

В опыте А. М. Бонч-Бруевича не было обнаружено различие во временах распространения, а значит, и в скоростях света, идущего от двух краев Солнца. Как и во всех случаях, когда опыт дает отрицательный результат, нельзя утверждать, что эффект (в данном случае эффект зависимости скорости света от скорости источника) отсутствует. Можно лишь утверждать, что он меньше определенной величины. Опыт А. М. Бонч-Бруевича позволяет утверждать, что при времени распространения сигнала ^ж7-10~в сек различие во временах распространения света от двух краев Солнца не достигает величины Л/ я» 1,4- 10~12 сек, т.е. относительное изменение скорости света

К выводу о сокращении размеров тел при движении приводит отрицательный результат опыта Майкельсона. Если бы сокращения не происходило, то при повороте установки равенство т = т/ должно было бы нарушиться. Поэтому важно знать, с какой точностью сравниваются эти времена г и т' в опыте Майкельсона. Ведь если бы оказалось, что разница во временах т и т', которой вообще можно ожидать, меньше, чем достигнутая в установке точность сравнения, то, конечно, на основании отрицательного результата опыта Майкельсона мы никак не могли бы сделать заключения о сокращении продольных размеров тел. Легко видеть, что если бы продольные размеры тел не сокращались, то при повороте прибора время т должно было бы увеличиться в отношении 1 :^1 — t»a/ca, а время т/ — уменьшиться в отношении 1/^1 — иа/с2: 1, причем отношение т : т' уже было бы равно не единице, а 1 : (1 — ^). Для опыта Майкельсона v = 30 км/сек и и2/с2 =

= 1-Ю"8, т.е. необходимо было бы обнаружить разность времен прихода сигналов в т-10~8 сек. Само время распространения сигнала в наиболее совершенных установках, на которых производился опыт Майкельсона, составляло около 5-Ю"8 сек (длина пути луча — около 15 м), и разность времен прихода, которая должна была бы получиться (если бы продольные размеры тел не сокращались), составила бы 5 • 10~16 сек. Между тем при сравнении времен распространения сигналов в последней установке, как уже указывалось, была обеспечена точность в 1СГ18 сек, т. е. во много раз более высокая, чем та, которая необходима для обнаружения эффекта, если бы он существовал. Поэтому отрицательный результат опыта Майкельсона дает совершенно надежные основания для вывода о сокращении продольных размеров тел при движении.

Исходя из равноправия всех инерциальных систем отсчета, мы должны заключить следующее: если в какой-либо одной из инерциальных систем отсчета (все равно, неподвижна она или движется прямолинейно и равномерно относительно Солнца и звезд) существует какое-либо физическое явление, то это же физическое явление должно существовать и во всякой другой инерциальной системе отсчета. А значит, и эффект сокращения размеров движущихся тел, обнаруженный в опыте Майкельсона при движении тела относительно «неподвижной» системы отсчета, должен возникать при движении тела относительно любой инерциальной системы отсчета. Поэтому в любой инерциальной системе отсчета опыт Майкельсона должен дать один и тот же (отрицательный) результат, так как сокращение размеров тела, происходящее при движении тела в данной системе отсчета, как раз компенсирует разницу длин путей, проходимых продольным и поперечным световыми сигналами в той же системе отсчета. В соответствии с принципом относительности опыт Майкельсона (как и всякий опыт) не может обнаружить равномерного и прямолинейного движения всех приборов в целом относительно любой инерциальной системы отсчета.

что во всех инерциальных системах отсчета опыт Маикельсона должен дать отрицательный результат.

Однако объяснить этот отрицательный результат сокращением размеров тел при движении невозможно, так как во всех инерциальных системах отсчета (кроме «неподвижной») этот эффект сокращения, по мнению Лорентца, должен отсутствовать. Стоя на точке зрения Лорентца, мы можем указать только одно объяснение отрицательного результата опыта Маикельсона: в инерциальных системах отсчета, движущихся относительно «неподвижной», нельзя так рассчитывать пути, проходимые «продольным» и «поперечным» световыми сигналами, как мы это делали в § 60. Ведь именно этот расчет приводил к различным длинам путей «продольного» (9.18) и «поперечного» (9.20) световых сигналов; а вследствие различия путей равенство времен распространения должно нарушиться при повороте установки, если сокращения размеров тел не происходит.

В опыте Майкельсона сокращение размера тела в направлении движения приводило к тому, что пути обоих сигналов, «продольного» и «поперечного», оказывались равными (поэтому опыт Майкельсона и дает отрицательный результат). Но сокращение размеров тела при движении, как видно из сопоставления (9.22) и (9.24), не компенсирует различия в длинах путей, проходимых сигналом туда и обратно, вдоль покоящейся и движущейся линеек.

Прочность резьбы и винтов. Для передачи винт—гайка существует три основных критерия работоспособности: износостойкость, прочность, прочность и устойчивость. Соответственно должны быть выполнены три расчета. Один из них выполняют как проектный, из него определяют основные параметры винтовой пары, а затем производят остальные расчеты как проверочные. Если какая-либо из проверок дает неудовлетворительные результаты, то изменяют параметры винта, определенные из проектного расчета. Опыт проектирования передач винт—гайка показывает, что наиболее целесообразно в качестве проектного выполнять расчет на износостойкость, так как обычно размеры, определенные из этого расчета, обеспечивают достаточную прочность и устойчивость винта. Если же выполнять проектный расчет, скажем, на прочность, то не исключено, что проверка на износостойкость даст отрицательный результат и придется изменять размеры винтовой пары, а следовательно, расчет потребует большей затраты труда и времени.