Про конденсатор

[pavel007]

Здравствуйте.
Вот я не пойму, почему емкость конденсатора зависит от диэлектрической проницаемости среды и не зависит от материала обкладок? Известно, что заряды скапливаются на обкладках. Все металлы имеют разное электронное строение, и количеств электронов собсвенно.
Логично предположить, что и емкость медного кондера и алюминиевого будет отличаться - но нет.

А что, если, например, зарядим конденсатор на 200В и разнесем пластины. Правильно ли я предполагаю, что при разнесении пластин энергия 200В полностью перейдет на преодоление силы притягивания 2 пластин и при последующем их сведении напряжение в конденсаторе не будет?
Если будет, тогда 2 вопрос.
Мы сперли пластину и сделали пару кругов вокруг города, и пришли по другому маршруту, будет ли теперь напряжение?

[DimaM]

pavel007 в сообщении #1541799 писал(а):

Правильно ли я предполагаю, что при разнесении пластин энергия 200В полностью перейдет на преодоление силы притягивания 2 пластин и при последующем их сведении напряжение в конденсаторе не будет?

Напряжение зависит от заряда на обкладках. Что станет с зарядом при разнесении пластин?

pavel007 в сообщении #1541799 писал(а):

Вот я не пойму, почему емкость конденсатора зависит от диэлектрической проницаемости среды и не зависит от материала обкладок? Известно, что заряды скапливаются на обкладках. Все металлы имеют разное электронное строение, и количеств электронов собсвенно.
Логично предположить, что и емкость медного кондера и алюминиевого будет отличаться - но нет.

На больших частотах емкости действительно могут различаться. Статическая же емкость от электронного строения не зависит, главное - чтоб обкладки были хорошо проводящими.

[sergey zhukov]

pavel007
В проводящих материалах все заряды всегда расположены на поверхности, а электрическое поле в проводник не проникает. Так что совершенно все равно, из чего сделаны пластины конденатора (т.е. из какого проводника) - это просто носители заряда на своей поверхности.
А вот если поле в материал проникает, тогда уже важно, что это за материал (диэлектрическая проницаемость прокладки конденсатора).

Если пластины конденсатора носить туда-сюда, разве заряд на них от этого как-то меняется?

[wrest]

pavel007 в сообщении #1541799 писал(а):

Все металлы имеют разное электронное строение, и количеств электронов собсвенно.

Для металлов -- примерно по одному на атом...

[pavel007]

А в каком виде заряды копятся на обкладках?
Электрический ток, вроде, это передача энергии по цепочке от одного электрона к другому (куперовские пары). Как это применимо к конденсатору?
В заряженном конденсаторе, сильный избыток электронов на вкладке кондера никак не влияет на атом в целом?

[wrest]

pavel007 в сообщении #1541799 писал(а):

почему емкость конденсатора зависит от диэлектрической проницаемости среды

Тут ещё такой момент... Емкость это же не сколько электронов влезет в конденсатор, а как изменится напряжение между обкладками на единицу заряда. А напряжение между обкладками равно произведению напряженности поля на расстояние (при постоянном поле, ну это наш случай). А напряженность поля тем меньше чем больше диэлектрическая проницаемость...
Если вы вставите между зарядами диэлектрик, то заряды станут притягиваться слабее: сила Кулона уменьшится, т.к. диэлектрическая проницаемость там в знаменателе...

Просто вас, возможно, запутывают термины типа "ёмкость" -- это как будто бы (но нет) сколько всего кулонов (или даже джоулей) влезет, а "проницаемость" -- это "хорошо" ли проникает поле в вещество. А там же наоборот -- очень большая проницаемость значит, что поле проникает "плохо" (напряженность в диэлектрике будет меньше чем если бы диэлектрика не было), а ёмкость это не просто вместимость в кулонах (или джоулях)...

[pavel007]

Нельзя ли обратным пьезоэффектом объяснить действие конденсатора?
- От сжатия диэлектрика идет ток.
- От тока идет сжатие (расширение) диэлектрика между пластинами.
Кстати, пришла мысль, а возможно ли вставляя разные прокладки между пластинами, менять постоянное напряжение? Формулы показывают что можно...
Если мы увеличиваем диэлектрическую проницаемость, то емкость увеличивается, следовательно из формулы энергии - напряжение должно уменьшится.
Получается грубый аналог трансформатора)

[sergey zhukov]

pavel007
Куперовские пары сюда не нужно приплетать. Это термин вообще из другой области.

Сначала разберитесь с идеализацией, в которой вещество проводника сплошное, а заряд проводника размазан бесконечно тонким слоем по его поверхности (да причем еще с разной поверхностной плотностью). Что там с атомами вещества происходит - это следующий уровень. Для понимания работы конденсатора это вообще не нужно.

Пьезоэффект - это тоже из другой области. Конденсатор, как известно, и без пьезоэлектрика прекрасно работает.

"Трансформатор" из конденсаторов получают так: заряжают несколько конденсаторов параллельно, а затем подключают их последовательно (умножитель напряжения). Или наоборот (делитель напряжения). Можно, конечно, и пластины разносить, и диэлектрики менять, только это не практично.

[wrest]

pavel007 в сообщении #1541838 писал(а):

В заряженном конденсаторе, сильный избыток электронов на вкладке кондера никак не влияет на атом в целом?

На атом "в целом" вообще мало что влияет в обычных условиях (т.е. не в условиях когда начинаются ядерные реакции).

-- 06.12.2021, 17:07 --

pavel007 в сообщении #1541840 писал(а):

Если мы увеличиваем диэлектрическую проницаемость, то емкость увеличивается, следовательно из формулы энергии - напряжение должно уменьшится.

Вы примерно изобрели конденсатор переменной емкости :)

pavel007 в сообщении #1541840 писал(а):

Получается грубый аналог трансформатора)

И что он трансформирует?

[VASILISK11]

wrest в сообщении #1541844 писал(а):

И что он трансформирует?

Колебательное или вращательное движение в переменное напряжение.

[zykov]

sergey zhukov в сообщении #1541842 писал(а):

Можно, конечно, и пластины разносить, и диэлектрики менять, только это не практично.

Вполне практично - Переменный конденсатор.

[wrest]

VASILISK11 в сообщении #1541855 писал(а):

Колебательное или вращательное движение в переменное напряжение.

Возможно, теперь вы близки к изобретению Терменвокса...

[EUgeneUS]

zykov в сообщении #1541866 писал(а):

sergey zhukov в сообщении #1541842

писал(а):
Можно, конечно, и пластины разносить, и диэлектрики менять, только это не практично.

Вполне практично - Переменный конденсатор
.

FGJ, поворот пластин с изменением площади перекрытия - это не тоже самое, что "разведение пластин" (увеличение зазора).
Увеличение зазора я встречал только в подстроечных конденсаторах малой ёмкости (в УВЧ и-или СВЧ технике).
А изменением ёмкости путем движения диэлектрика так и вовсе не встречал. Может в каких-нибудь датчиках используется...

[sergey zhukov]

Впрочем, машины вроде генератора Ван де Граафа и электрофорной машины, наверно, и можно считать тем самым "трансформатором постоянного напряжения", который работает при помощи изменения расстояния между обкладками конденсатора.

[pavel007]

sergey zhukov в сообщении #1541955 писал(а):

который работает при помощи изменения расстояния между обкладками конденсатора.

При разнесении пластин мы совершаем работу на отталкивание пластин? (+ и - притягиваются)
Тогда логично предположить, что вталкиванию второго диэлектрика будет мешать сила трения. Подшипник может решить данную проблему. Также можно закрепить обкладки жестко)
Что с этого получится?