ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА ПОВЕРХНОСТИ СТЕКОЛ АВТОМОБИЛЯ

В связи с экологическим и экономическим состоянием в мире можно сказать, что необходимость очистки поверхностей от пыли и грязи ставиться все более актуальной проблемой. Несмотря на то, что на промышленных предприятиях используются очистные системы уровень загрязнённости воздуха меньше не становится и все эти частицы со временем оседают на поверхности бытовых и других повседневных предметов.

Пылевые и взвешенные частицы находящееся в воздухе при оседании на стеклянной поверхности мешают нормальной светопропускаемости стекол автомобиля и создает не удовлетворительный эстетический вид автотранспорта. Что в свою очередь снижает безопасность управления автотранспортным средством снижает имидж владельца.

Актуальность запыленности воздуха в городах волнует ученых уже давно, данные явление можно отследить по статьям популярных ученых схожей области. Исследователи из Индийского технологического института Гандинагара (IITGN), Университета Висконсина в Мэдисоне и ученые Университета Дьюка обнаружили, что накопление загрязнений действительно влияет на конечный выход солнечной энергии. Они измерили снижение энергии от солнечных панелей IITGN, поскольку они были наиболее грязными. Каждый раз, когда панели очищались каждые несколько недель, исследователи отмечали 50-процентное повышение эффективности. И чего можно сделать вывод что запыленность воздуха является одной из актуальных проблем для современных ученых

Сегодня наука не стоит на месте, поэтому как никогда важно внедрение новых технологий. Наряду с обычными видами защиты стекла автомобиля, встает электростатическая.

Все мы знаем, что экологическая обстановка в мире с каждым годом ухудшается из-за неуклонного роста промышленных производств. Несмотря на то, что промышленные предприятия используют в своей работе установки по очистке выхлопных газов, из-за их физического износа, уровень загрязнения почти не уменьшается. В нашем городе проблема загрязнения воздуха стоит на первом месте, поэтому нужные новые пути решения борьбы с ней. Так как большинство пользуется личным транспортом, я решила отталкиваться от этого, потому что с помощью электростатического поля можно убирать мелкие частицы пыли и снег.

Подробнее обратим наше внимание на работу математической модели:

Рисунок 1.

В качестве системы заряженных тел рассмотрим многопроводную линию из п весьма длинных проводов с зарядом τк на единицу длины (индекс заряда соответствует номеру провода), протянутых параллельно проводящей поверхности (например, поверхности земли). Высота подвеса и радиус каждого провода известны, а также известна электрическая проницаемость εа , среды, окружающей провода.

Возьмем в диэлектрике некоторую произвольную точку М (рис. 1) и найдем ее потенциал. Потенциал точки М будет равен сумме потенциалов, создаваемых каждым проводом и его зеркальным изображением. Составляющую потенциала точки М от провода I и его зеркального изображения в соответствии с формулой можно записать следующим образом (постоянную, с точностью до которой определяется потенциал, опускаем):

где b_М — расстояние точки М до зеркального изображения первого провода; 

а_М — расстояние точки М до первого провода.

Будем полагать, что высота подвеса каждого провода над землей много больше радиусов проводов. При этом электрические оси практически совпадут с геометрическими.

Составляющая потенциала точки М от второго провода и его зеркального изображения

Следовательно,

Пример установки и подключения электростатической защиты:

Рисунок 2.

Принцип работы защиты заключается в том, что на поверхности создается потенциал схожий с потенциалом взвешенных частиц и на основании закона кулона происходит электростатическое отталкивание частиц с поверхности автомобильных стекол.

Таким образом, благодаря данной системе можно технически усовершенствовать автомобиль и в будущем совершенствуя данную технологию можно отказаться от автомобильных стеклоочистителей, что в свою очередь отразиться на эстетической составляющей автомобиля.

Список литературы:

1. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле: Учебник для электротехн., энерг., приборостроит. спец. вузов. – 8-е изд., - перераб. и доп. – М: Высш. шк., 1986. – 263 с.: ил. Заев Н.Е., Авраменко С. В., Лисин В.Н. Измерение тока проводимости, возбуждаемого поляризационным током // Журнал «ЖРФМ», 1991, № 2, стр. 68 – 81
2. Бредун И. С. Защита солнечных панелей от пыли за счет электростатического поля // Сборник материалов 47-й научной конференции обучающихся СамГУПС, 2020, стр. 163 – 165
3. Заев Н.Е., Авраменко С. В., Лисин В.Н. Измерение тока проводимости, возбуждаемого поляризационным током // Журнал «ЖРФМ», 1991, № 2, стр. 68 – 81
4. URL: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.estlett.7b00197