Page 111 - Microsoft Word - Дисертація_Винар_end

111

Розподіл потенціалу всередині електроліту гальванічної системи на

основі рівняння безперервності для збереження заряду [314, 315] в

електроліті має вигляд

(2.1)

У стаціонарному стані системи, і .

Зв'язок між напруженістю електричного поля і електричного

потенціалу

(2.2)

і закон Ома

(2.3)

де σ - провідність електроліту.

Виходячи з вищевикладеного, рівняння безперервності набирає

вигляду

(2.4)

і для постійної ізотропної провідності це дає рівняння Лапласа для

розподілу потенціалу в електроліті

(2.5)

Геометрія та модель повинні відповідати аналізованій системи із

граничними умовами. Існують три типи граничних умов, які розглядаються

на поверхні електродів: лінійний, експоненціальний (Тафеля) і Батлера-

Фольмера.

У роботі використовували метод скінченних елементів програми

COMSOL Multiphysics для вирішення рівняння (2.5) для обраних систем. На

початку використано просту 2D-геометрію за схемою, яку показано на рис.

2.21. Основне припущення для такої системи полягає у відсутності струму по

нормалі до границь електроліту.

У будь-якому середовищі на металі проходять як анодні, так і катодні
реакції. При рівноважному потенціалі анодний і катодний струми рівні; ця

точка називається струму обміну. Проте, коли перенапруження не дорівнює