Результаты долговременных измерений флуктуации напряжения на электролитических ячейках

Статья в Elpub

Радиостроение. 2015; : 62-76

Результаты долговременных измерений флуктуации напряжения на электролитических ячейках

Аннотация

Приведены результаты сопоставления записей мер Кульбака флуктуаций напряжения в малых объемах электролита в двух независимых электролитических ячейках и внешних метеорологических процессов. Эксперименты проводились в период с 20 марта 2011 года по 8 апреля 2015 года, при этом общая продолжительность обработанных записей составила 31084 часов или 1295 суток. На основе анализа результатов экспериментов сделан вывод о воздействии внешних диссипативных процессов на характер флуктуаций ионов в электролите. Определены коэффициенты корреляции мер Кульбака флуктуаций напряжения, метеорологических факторов и плотности производства энтропии при преобразовании солнечного излучения в тепловое излучение Земли. DOI: 10.7463/rdopt.0615.0822705

Список литературы

1. Julsgaard B., Kozhelkin A., Polsik E.S. Experimental long lived entanglement of two macroscopic objects // Nature. 2001. Vol. 413. P. 400-403.

2. Xu H., Strauch F.W., Dutta S.K. et al. Spectroscopy of three-particle entanglement in a macroscopic superconducting circuit // Phys. Rev. Lett. 2005. Vol. 94 P. 024003-1-4.

3. Benatti F., Floreanini R., Piani M. Environment induced entanglement in Markovian dissipative dynamics // Phys. Rev. Lett. 2003. Vol. 91. P. 070402-4.

4. Dur W., Briegel H.-J. Stability of macroscopic entanglement under decoherense // Phys. Rev. Lett. 2004. Vol. 92. P. 1804031-4.

5. Башаров А.М. Декогеренция и перепутывание при радиационном распаде двухатомной системы // ЖЭТФ. 2002. Т. 121. Вып. 6. С. 1249-1260.

6. Jakobczyk L. Entangling two qubits by dissipation // J. Phys. A. 2002. Vol. 35. P. 6383-6391.

7. Коротаев С.М., Морозов А.Н., Сердюк В.О., Сорокин М.О. Проявление макроскопической нелокальности в некоторых естественных диссипативных процессах // Известия Вузов, Физика. 2002. № 5. С. 3-14.

8. Korotaev S.M., Morozov A.N., Serdyuk V.O., Gorokhov J.V., Machinin V.A. Experimental study of macroscopic nonlocality of large-scale natural dissipative processes // NeuroQuantology. 2005. Issue 4. P. 275 - 294.

9. Коротаев С.М., Морозов А.Н., Сердюк В.О., Горохов Ю.В., Филиппов Б.П., Мачихин В.А. Экспериментальное исследование опережающих нелокальных корреляций процесса солнечной активности // Известия Вузов, Физика. 2007. № 4. С. 26 - 33.

10. Коротаев С.М., Буднев Н.М., Сердюк В.О., Горохов Ю.В., Кикткнко Е.О., Панфилов А.И. Байкальский эксперимент по наблюдению опережающих нелокальных корреляций крупномасштабных процессов // Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Сер. Естественные науки. 2014. № 1. С. 35-53.

11. Морозов А.Н. Применение теории немарковских процессов при описании броуновского движения // ЖЭТФ. 1996. Т. 109. Вып. 4. С. 1304-1315.

12. Morozov A.N., Skripkin A.V. Spherical particle Brownian motion in viscous medium as non-Markovian random process // Physics Letters A. 2011. Vol. 375. P.4113-4115.

13. Морозов А.Н. Необратимые процессы и броуновское движение: Физико-технические проблемы. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997. 332 с.

14. Морозов А.Н. Предварительные результаты измерений меры Кульбака флуктуаций напряжения на электролитической ячейке // Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Сер. Естественные науки. 2011. № 2. С. 16-24.

15. Зарипов Р.Г. Новые меры и методы в теории информации. Казань: Изд-во Казан. гос. тех. ун-та, 2005. 364 с.

16. Климонтович Ю.Л. Турбулентное движение и структура хаоса: Новый подход к статистической теории открытых систем. М.: Наука, 1990. 320 с.

17. Sonntag D. Advancements in the field of hygrometry // Meteorol. Z., N. F. 1994. Vol. 3. P. 51-66.

18. Murphy D.M., Koop T. Review of the vapor pressures of ice and supercooled water for atmospheric applications // Quart. J. RoyalMet. Soc. 2005. Vol. 31. P. 1539-1565.

19. Морозов А.Н. Применение меры Кульбака для оценки долговременных изменений флуктуаций напряжения на электролитической ячейке // Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Сер. Естественные науки. 2013. № 3. С. 52-61.

20. Морозов А.Н. Зависимость меры Кульбака флуктуаций напряжения на электролитических ячейках от метеорологических факторов // Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Сер. Естественные науки. 2015. № 3. С. 47 - 57 .

21. Морозов А.Н. Воздействие метеорологических факторов на длиннопериодные вариации меры Кульбака флуктуаций напряжения на электролитических ячейках // Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Сер. Естественные науки. 2015. № 4. С. 5 7 -66.

22. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. М.: Мир, 2002. 462 с.

23. Изаков М.Н. Самоорганизация и информация на планетах и в экосистемах // Успехи физических наук. 1997. Т. 167, № 10. С. 1087-1094.

24. Макс Ж. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях. М.: Мир, 1983. Т. 1. 312 с.

25. Янке Е., Эмде Ф., Лёш Ф. Специальные функции. М.: Наука, 1977. 344 с.

26. Морозов А.Н. Стационарные распределения флуктуаций скорости броуновской частицы в среде с флуктуирующим коэффициентом вязкого трения // Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана, Сер. Естественные науки. 2014. № 3. С. 26-38.

Radio Engineering. 2015; : 62-76

Results of Long-Term Measuring Tension Fluctuation on Electrolytic Cells

Morozov A. N.

Abstract

Results of comparison of records are given died Kulbak of fluctuations of tension in small volumes of electrolyte in two independent electrolytic cells and external meteorological processes. Electrolytic cells represented two vessels with the distilled water divided by means of a Mylar film by thickness micron, having openings (thin channels) with a diameter of 0.2... 0.4 microns. Electrolyte volume was approximately equal in thin channels m 3 that there corresponded the number of ions in the specified electrolyte volume near . In each of vessels, there were graphite electrodes, which were connected to an entrance of the amplifier, and, further, were read out in PEVM. At the same time in one minute 1800000 values were read out. On the values of fluctuations of tension received within one minute, Kulak’s measures for two experimental installations were calculated. Experiments were made during the period from March 20, 2011 to April 8, 2015, at the same time the general duration of the processed records made 31084 hours or 1295 days. On the basis of the analysis of results of experiments the conclusion is drawn on impact of external dissipative processes on nature of fluctuations of ions in electrolyte. Existence of mutual correlation is established died Kulbak for two independent installations. Coefficients of correlation are defined died Kulbak of fluctuations of tension, meteorological factors and density of production of entropy when transforming sunlight to the thermal radiation of Earth. It is shown that the greatest coefficients of correlation of records were died by Kulbaka are observed with values of temperature of saturated steam in the atmosphere, absolute humidity and density of production of entropy. Coefficients of regression are calculated died Kulbak and values of various meteorological factors and is shown that at a strip filtration of signals in the range of periods from 1 to 25 days these coefficients decrease by 3-5 times in comparison with a low-frequency filtration with the boundary period of 10 days. As the hypotheses explaining observed effects the mechanisms connected with not local complexity of conditions of macroscopic systems or with influence of external dissipative processes on intensity of Poisson fluctuations of periods between collisions of ions in electrolyte with environment particles can be considered.

References

1. Julsgaard B., Kozhelkin A., Polsik E.S. Experimental long lived entanglement of two macroscopic objects // Nature. 2001. Vol. 413. P. 400-403.

2. Xu H., Strauch F.W., Dutta S.K. et al. Spectroscopy of three-particle entanglement in a macroscopic superconducting circuit // Phys. Rev. Lett. 2005. Vol. 94 P. 024003-1-4.

3. Benatti F., Floreanini R., Piani M. Environment induced entanglement in Markovian dissipative dynamics // Phys. Rev. Lett. 2003. Vol. 91. P. 070402-4.

4. Dur W., Briegel H.-J. Stability of macroscopic entanglement under decoherense // Phys. Rev. Lett. 2004. Vol. 92. P. 1804031-4.

5. Basharov A.M. Dekogerentsiya i pereputyvanie pri radiatsionnom raspade dvukhatomnoi sistemy // ZhETF. 2002. T. 121. Vyp. 6. S. 1249-1260.

6. Jakobczyk L. Entangling two qubits by dissipation // J. Phys. A. 2002. Vol. 35. P. 6383-6391.

7. Korotaev S.M., Morozov A.N., Serdyuk V.O., Sorokin M.O. Proyavlenie makroskopicheskoi nelokal'nosti v nekotorykh estestvennykh dissipativnykh protsessakh // Izvestiya Vuzov, Fizika. 2002. № 5. S. 3-14.

9. Korotaev S.M., Morozov A.N., Serdyuk V.O., Gorokhov Yu.V., Filippov B.P., Machikhin V.A. Eksperimental'noe issledovanie operezhayushchikh nelokal'nykh korrelyatsii protsessa solnechnoi aktivnosti // Izvestiya Vuzov, Fizika. 2007. № 4. S. 26 - 33.

10. Korotaev S.M., Budnev N.M., Serdyuk V.O., Gorokhov Yu.V., Kiktknko E.O., Panfilov A.I. Baikal'skii eksperiment po nablyudeniyu operezhayushchikh nelokal'nykh korrelyatsii krupnomasshtabnykh protsessov // Vestnik MGTU im. N.E.Baumana. Ser. Estestvennye nauki. 2014. № 1. S. 35-53.

11. Morozov A.N. Primenenie teorii nemarkovskikh protsessov pri opisanii brounovskogo dvizheniya // ZhETF. 1996. T. 109. Vyp. 4. S. 1304-1315.

12. Morozov A.N., Skripkin A.V. Spherical particle Brownian motion in viscous medium as non-Markovian random process // Physics Letters A. 2011. Vol. 375. P.4113-4115.

13. Morozov A.N. Neobratimye protsessy i brounovskoe dvizhenie: Fiziko-tekhnicheskie problemy. M.: Izd-vo MGTU im. N.E. Baumana, 1997. 332 s.

14. Morozov A.N. Predvaritel'nye rezul'taty izmerenii mery Kul'baka fluktuatsii napryazheniya na elektroliticheskoi yacheike // Vestnik MGTU im. N.E.Baumana. Ser. Estestvennye nauki. 2011. № 2. S. 16-24.

15. Zaripov R.G. Novye mery i metody v teorii informatsii. Kazan': Izd-vo Kazan. gos. tekh. un-ta, 2005. 364 s.

16. Klimontovich Yu.L. Turbulentnoe dvizhenie i struktura khaosa: Novyi podkhod k statisticheskoi teorii otkrytykh sistem. M.: Nauka, 1990. 320 s.

17. Sonntag D. Advancements in the field of hygrometry // Meteorol. Z., N. F. 1994. Vol. 3. P. 51-66.

18. Murphy D.M., Koop T. Review of the vapor pressures of ice and supercooled water for atmospheric applications // Quart. J. RoyalMet. Soc. 2005. Vol. 31. P. 1539-1565.

19. Morozov A.N. Primenenie mery Kul'baka dlya otsenki dolgovremennykh izmenenii fluktuatsii napryazheniya na elektroliticheskoi yacheike // Vestnik MGTU im. N.E.Baumana. Ser. Estestvennye nauki. 2013. № 3. S. 52-61.

20. Morozov A.N. Zavisimost' mery Kul'baka fluktuatsii napryazheniya na elektroliticheskikh yacheikakh ot meteorologicheskikh faktorov // Vestnik MGTU im. N.E.Baumana. Ser. Estestvennye nauki. 2015. № 3. S. 47 - 57 .

21. Morozov A.N. Vozdeistvie meteorologicheskikh faktorov na dlinnoperiodnye variatsii mery Kul'baka fluktuatsii napryazheniya na elektroliticheskikh yacheikakh // Vestnik MGTU im. N.E.Baumana. Ser. Estestvennye nauki. 2015. № 4. S. 5 7 -66.

22. Prigozhin I., Kondepudi D. Sovremennaya termodinamika. M.: Mir, 2002. 462 s.

23. Izakov M.N. Samoorganizatsiya i informatsiya na planetakh i v ekosistemakh // Uspekhi fizicheskikh nauk. 1997. T. 167, № 10. S. 1087-1094.

24. Maks Zh. Metody i tekhnika obrabotki signalov pri fizicheskikh izmereniyakh. M.: Mir, 1983. T. 1. 312 s.

25. Yanke E., Emde F., Lesh F. Spetsial'nye funktsii. M.: Nauka, 1977. 344 s.

26. Morozov A.N. Statsionarnye raspredeleniya fluktuatsii skorosti brounovskoi chastitsy v srede s fluktuiruyushchim koeffitsientom vyazkogo treniya // Vestnik MGTU im. N.E.Baumana, Ser. Estestvennye nauki. 2014. № 3. S. 26-38.