2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




 
 Что такое заряд конденсатора?
Сообщение17.06.2016, 23:26 
Добрый вечер!

Вот никак не могу понять, что такое заряд конденсатора. В школе учитель физики был неочень, на мои вопросы отвечтаь не любил :(

Обычно заряд конденсатора обределяют как модуль заряда на одной из его обкладок, при этом подразумевают (а иногда и явно говорят), что обе обкладки имеют заряд, одинаковый по модулю и разный по знаку.

Но почему так происходит?

Если посмотреть в учебнике физики чуть назад, то там будет тема электростатика, где рассматривают заряженные тела и из взаимодействие.
И при рассмотрении этой темы никак не запрещают существование во вселенной двух тел, заряженных разными по модулю зарядами.
В частности, можно же взять два металлических тела, закрепить их (так, чтобы между ними не было проводника) и зарядить так как вздумается, например так, что заряды не совпадут по модулю.

Тогда эти тела, по идее, образуют конденсатор с разными зарядами на обкладках.
Каким же тогда будет заряд этого конденсатора?

 
 
 
 Re: Что такое заряд конденсатора?
Сообщение17.06.2016, 23:42 
Аватара пользователя
DTF в сообщении #1132522 писал(а):
можно же взять два металлических тела, закрепить их (так, чтобы между ними не было проводника) и зарядить так как вздумается, например так, что заряды не совпадут по модулю.
Тогда эти тела, по идее, образуют конденсатор с разными зарядами на обкладках.
Каким же тогда будет заряд этого конденсатора?
Конденсатор, по определению, если не ошибаюсь, это конструкция из проводящих пластин (шаров и т.д.), заряженных одинаковыми по модулю и с разными знаками зарядами. Если заряды разные по модулю - это просто набор заряженных пластин. Ничто не мешает зарядить их как угодно.

 
 
 
 Re: Что такое заряд конденсатора?
Сообщение18.06.2016, 00:21 
Аватара пользователя
DTF в сообщении #1132522 писал(а):
Но почему так происходит?

Это чисто техническая условность. Назовём конденсатором вот такую штуку с равными зарядами, вот и всё.

На практике, это обусловлено тем, что конденсатор очень удобно зарядить таким способом в электрической цепи постоянного тока. А вот придать его обкладкам неравные заряды - это уже труднее.

DTF в сообщении #1132522 писал(а):
И при рассмотрении этой темы никак не запрещают существование во вселенной двух тел, заряженных разными по модулю зарядами.

Вообще говоря, это запрещается другими законами физики, которые в школе не проходят.

Допустим, Вселенная замкнута (как сфера). Но из двух тел с общим ненулевым зарядом должны выходить какие-то линии электрического поля. А обратно войти-то им некуда! Поэтому, если Вселенная замкнута, то её суммарный заряд нулевой. Это теорема.

DTF в сообщении #1132522 писал(а):
Тогда эти тела, по идее, образуют конденсатор с разными зарядами на обкладках.
Каким же тогда будет заряд этого конденсатора?

Тогда просто не будут говорить про "заряд конденсатора", а будут говорить про "заряд одной обкладки", "заряд другой обкладки", "суммарный заряд конденсатора", "разность заряда на обкладках".

Удобно такой конденсатор представить себе как сумму обычного заряженного конденсатора, и равного заряда на обкладках одного знака.

 
 
 
 Re: Что такое заряд конденсатора?
Сообщение18.06.2016, 00:37 
На практике малейший дисбаланс в величине зарядов выльется в огромную величину потенциала обкладок

Допустим при одинаковых по модулю зарядах на обкладках потенциалы +1 и -1 вольт. А если заряд одной пластины увеличить на 1% а на второй не изменить, то потенциалы станут допустим +10000 и +9998 вольт

Именно точная взаимная компенсация потенциалов и делает конденсатор полезным устройством

 
 
 
 Re: Что такое заряд конденсатора?
Сообщение18.06.2016, 01:09 
Аватара пользователя
Munin в сообщении #1132541 писал(а):
Допустим, Вселенная замкнута (как сфера). Но из двух тел с общим ненулевым зарядом должны выходить какие-то линии электрического поля. А обратно войти-то им некуда! Поэтому, если Вселенная замкнута, то её суммарный заряд нулевой.

Munin, я вот не понял.
Это, что замкнутость Вселенной для вашего обьяснения - необходимое условие?
Вот здесь, есть обьяснение без него.
Цитата:
Заряженные частицы появляются и исчезают парами, поэтому суммарный заряд Вселенной, скорее всего, равен нулю (ведь до рождения Вселенной элементарных частиц не было, а появлялись они парами).

 
 
 
 Re: Что такое заряд конденсатора?
Сообщение18.06.2016, 01:48 
Аватара пользователя
NT2000 в сообщении #1132556 писал(а):
Это, что замкнутость Вселенной для вашего обьяснения - необходимое условие?

Для моего - да, необходимое.

Есть и другие, кроме того, которое я привёл. В частности, то, которое привели вы. Вообще, их там несколько, из разных соображений. И каждое может оказаться неверным при нарушении разных предположений. В общем, строго доказанного факта тут нет.

 
 
 
 Re: Что такое заряд конденсатора?
Сообщение18.06.2016, 10:41 
Аватара пользователя
Равны по абсолютной величине и противоположны по знаку заряды на внутренней стороне обкладок конденсатора. Уже обсуждался похожий вопрос в сообщении #537966 вполне на школьном уровне. И не на школьном уровне в сообщении #537445.

 
 
 [ Сообщений: 7 ] 


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group