فقاعات في السوائل العازلة: الاستقرار في مجال كهربائي

الملخص أُظهر أن فقاعة من الغاز أو السائل، مغمورة في وسط سائل وتتعرض لمجال كهربائي بين أقطاب صفائحية متوازية، تأخذ شكل البيضة الممتدة في اتجاه المجال. يتم إظهار أن التعبيرات لشد الواجهة بين سائلين عازلين، إذا تم استنتاجها مع الأخذ بعين الاعتبار التأثير الكهروستريكي (ستراتون 1941؛ سمايت 1950)، تتعارض مع النتائج التجريبية وبالتالي يجب اعتبارها غير صحيحة. باستخدام تعبيرات لشد الواجهة لا تتضمن مصطلحات التأثير الكهروستريكي، استُنتجت معادلات تعتمد على الإجهاد الكهربائي لتمديد الفقاعات القابلة للضغط (الغازية) وغير القابلة للضغط (السائلة) المغمورة في سائل عازل. تظهر هذه المعادلات أنه مع زيادة شدة المجال، فإن الفقاعات الناقلة، وكذلك الفقاعات غير الناقلة التي تكون فيها النفاذية الكهربائية للفقاعة تتجاوز عشرين مرة النفاذية الكهربائية للوسط، تتمدد حتى تصل إلى شكل حرج عندما تصبح الفقاعة غير مستقرة. بالنسبة للفقاعات الناقلة، يتوافق الشكل الحرج مع نسبة المحور الرئيسي إلى المحور الثانوي 1*85. الفقاعات التي تقل نسبة نفاذيتها عن 20 ليس لها شكل حرج، حيث تزداد نسبة المحور بشكل غير محدود مع زيادة شدة المجال. هناك توافق مرضٍ بين النظرية والتجربة. تتم مناقشة آثار هذه النتائج بالنسبة لعملية الانهيار الكهربائي للسوائل.