Отправлено Xan 20 апреля 2002 г. 19:56 В ответ на: На сколько я помню по конфе(+) отправлено AlexD 20 апреля 2002 г. 10:20

Про "металл" я имел ввиду сигнальный провод, а не земляной. "Земля", конечно, с водой где-то контачить будет.

Ща попробую сначала.
Можно взять коаксиальный кабель, содрать с него оплётку, заизолировать один конец и повесить его вертикально.
Если б вода была проводником, то часть находящаяся в воде образовывала бы обычный коаксиальный конденсатор. Его ёмкость будет пропорциональна длине.
C1 = 2 * pi * eps0 * eps * l * ln(r1/r2)
eps - проницаемость изолятора.

Часть находящаяся над водой тоже образует (примерно) коаксиальный кондюр, точнее, два включанных последовательно: один - тот, что написан выше, а второй - от внешней поверхности изолятора и до заземлённых стенок бочки. Ёмкость второго:
C2 = 2 * pi * eps0 * l * ln(r2/r3)
r3 - некий эффективный радиус бочки. (Как правило, сигнальный провод висит асимметрично относительно стенок, плюс переходная область около воды.)
Эта ёмкость гораздо меньше первой: и проницаемость воздуха меньше, и отношение радиусов больше.
Казалось бы, полное щастя.

Гадость нумер один: грязь не поверхности диэлектрика. Либо просто что-то налипнет, либо водоросли нарастут. У поверхности воды грязь будет мокрая = электропроводная. Это соответствует тому, что внешняя обкладка будет "натянута" выше поверхности воды. С электропроводностью поверхности можно бороться повышая частоту. Так как она от частоты не зависит, а проводимость конденсатора растет с частотой, при более высокой частоте эффективная длина этой обкладки из грязи будет меньше.

Гадость нумер два: проницаемость воды сильно зависит от температуры и состава. На частоте выше, чем постоянная времени воды ёмкость подводной части электрода будет состоять из последовательных С1 и С2 (только здесь С2 надо ещё на проницаемость воды умножить, примерно 80). Хотя С2 будет на порядок больше чем С1, но и её изменение может быть десятки процентов. А это может дать погрешность около процента. Вывод: надо брать кабель с большим отношением радиусов.
Хорошо бы частоту выбрать раз в десять ниже, чем характерная частота воды.

Справка: Постоянная времени (RC) дистиллированной воды 70 мкс. Это примерно 2 килогерца. Обычная вода имеет постоянную на порядки меньшую.

Хм, может, про мегагерц я и загнул... а может и нет :-)