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




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5  След.
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение29.01.2012, 13:08 
Заблокирован
Аватара пользователя


06/06/11

1702
53°46'25"N 87°7'47"E
ivanhabalin в сообщении #532609 писал(а):
От одной из обкладок (внешние силы) оторвали частичку и с постоянной скоростью перемещают её по перпендикуляру от одной обкладки к другой. Заряд частицы определён в тот момент когда она принадлежала обкладке. Пока частица бесконечно близка к родной обкладке ни какого воздействия на внешнюю цепь не будет,
Согласен с Вами.
ivanhabalin в сообщении #532609 писал(а):
с постоянной скоростью перемещают её по перпендикуляру от одной обкладки к другой.
Ну не по перпендикуляру, а по траектории, изображённой на рисунке. Но значение имеет именно проекция на нормаль к обкладкам.

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение29.01.2012, 13:27 


12/11/11
2353
Вопрос "Абудет ли ток" наверное будет, по определению тока(перемещение зарядов) заряд переместился. А вот временная зависимость я не умею.

Извините насчёт траектории - невнимательность.

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение29.01.2012, 13:51 
Заслуженный участник


13/04/11
564
На счет названия "А будет ли ток?"
Я предполагал дать эту задачу для разминки. А основная задача такая.
В конденсатор влетает фотон и ионизирует атом. Определить показание амперметра как функцию времени. Скорости дрейфа ионов различны и постоянны.
Еще ни разу, сколько я не предлагал эту задачу школьникам, никто не дал даже приблизительно правильного (качественно) ответа. Все полагали, что пока один из зарядов не достигнет обкладки тока не будет (или почти не будет). А вы как считаете? Какой будет (хотя бы качественно) зависимость $I(t)$?

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение29.01.2012, 14:14 


12/11/11
2353
Если я правильно понимаю, фотон электрически нейтрален. Ионизация - нарушение электрической нейтральности атома. То есть создание пары электрических зарядов. Один из которых наверное электрон, говорят очень подвижная частица. Куда ему в конденсаторе. Если конденсатор заряжен, то к положительно заряженной пластине. Если конденсатор не заряжен, то куда придётся. Оставшийся ион(атом инвалид) в первом случае поковыляет к отрицательно заряженной пластине. Во втором - туда где есть лекарь.
В целом конденсатор в первом случае уже изменит свой потенциал за счёт электрона? Или я не про то?

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение29.01.2012, 14:32 
Заслуженный участник


29/11/11
4390
obar в сообщении #532636 писал(а):
Какой будет (хотя бы качественно) зависимость ?

$U I(t) = F (v_1(t) + v_2(t)) = F (\frac{F t}{m_1} + \frac{F t}{m_2})$
$F = \frac{q U}{d}$
$I(t) = t (\frac{q U}{d})^2 (\frac{1}{m_1} + \frac{1}{m_2})$

если ионизируется атом не воздуха между пластин, а материала одной из пластин, соответственно масса, не учавствующая в полете не учитывается. В любом случае ток нарастает линейно и мгновенно исчезает если индуктивность не учитывать, время релаксации, прочих блох.

А, я не учел такую 'мелочь' как притяжение между образовавшимися +q и -q и их начальные скорости :)

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение29.01.2012, 14:56 


12/11/11
2353
Ток во внешней цепи будет будет с момента образования иона. В первом случае.

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение29.01.2012, 15:17 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
hvost_soroki в сообщении #532601 писал(а):
Имеется формула $C=\frac{Q}{U}$, или $Q=CU$.

Несправедливая в данном случае. Более точно, в присутствии дополнительного заряда ёмкости меняются.

hvost_soroki в сообщении #532601 писал(а):
Кстати, иного способа зарядить конденсатор, кроме как от активного двухполюсника, я не знаю.

То есть, скажем, электрофорной машиной вы этого делать не умеете?

hvost_soroki в сообщении #532601 писал(а):
Ещё раз повторяю — Ваши рассуждения годятся для одиночного никуда не подключенного конденсатора.

Как раз для него они не годятся, потому что были бы фиксированы заряды, а не потенциалы.

hvost_soroki в сообщении #532601 писал(а):
На поле внутри конденсатора не влияет.

Ну разве что это и успокаивает...

-- 29.01.2012 16:48:03 --

ivanhabalin в сообщении #532651 писал(а):
Куда ему в конденсаторе. Если конденсатор заряжен, то к положительно заряженной пластине. Если конденсатор не заряжен, то куда придётся.

Вы забываете о том, что в пластинах конденсатора электрон видит свои отражения, и притягивается к ним. Даже если конденсатор не заряжен.

Кстати, из-за этого невозможно поставить такой опыт: отпустить электрон, и измерить, с каким ускорением он будет падать. Отражения точечного заряда в окружающих предметах (среди которых будут металлические, да и в диэлектриках заряд тоже отражается, хотя и ослабленно) внесут помехи, намного превышающие действующую на электрон силу тяжести. Например, в центре вертикальной металлической трубы электрон вообще будет висеть неподвижно (правда, по горизонтали неустойчиво).

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение29.01.2012, 15:58 


12/11/11
2353
Munin Отражения....? А не просто он ( электрон )
имея отрицательный заряд уже считает все окружение (нейтральное), по отношению к нему - положительными и действует соответствии с законом? Ну наверное кто ближе (больше силы).

Или есть окружение более отрицательное по отношению к нему?

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение29.01.2012, 16:19 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
ivanhabalin
Почитайте, что такое метод изображений в электростатике.

Проще всего показать на примере точечного заряда и бесконечной проводящей плоскости. Плоскость эквипотенциальна. Мы знаем, когда в присутствии заряда существует плоская эквипотенциальная поверхность: когда на расстоянии $2l$ от него расположен противоположный заряд. Тогда поле между этой плоскостью и нашим зарядом будет определено однозначно. В силу существования и единственности решения электростатической задачи - такое же поле будет между нашим точечным зарядом и проводящей плоскостью. То есть по сути, нужно взять мнимый точечный заряд противоположного знака, разместить его в нужной точке (там, где расположено оптическое отражение нашего точечного заряда), и рассчитать их суммарное поле. Фактически, на проводящей плоскости соберутся поверхностные заряды противоположного знака, распределённые так, чтобы их электрическое поле совпадало с электрическим полем мнимого отражённого заряда.

Метод продолжает работать для разных зарядов и проводящих поверхностей, хотя вычисления по нему могут быть сложными (но всё равно обычно проще, чем полное решение уравнения Лапласа).

Понимание этого метода и соответствующего физического явления - важная составляющая понимания электростатики вообще.

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение29.01.2012, 16:24 


12/11/11
2353
Munin Спасибо, понял в меру своих способностей.

-- 29.01.2012, 17:13 --

Munin
Munin в сообщении #532671 писал(а):
в пластинах конденсатора электрон видит свои отражения, и притягивается к ним. Даже если конденсатор не заряжен.

Здесь вероятно потенциал пластины которая ближе к атому в момент образования иона скачком измениться. И направление тока определиться в зависимости от расстояния образовавшегося иона относительно пласти.

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение29.01.2012, 18:41 
Заслуженный участник


29/11/11
4390
ivanhabalin в сообщении #532712 писал(а):
потенциал пластины которая ближе к атому в момент образования иона скачком измениться


в данной задаче разность потенциалов пластин жестко задана внешней цепью, поэтому вместо изменения потенциалов изменятся заряды - то есть протечет ток.

впрочем, если уж быть совсем точным, потенциалы (но не разность) могут слегка плыть, если цепь не заземлена. то есть в процессе потенциалы пластин могут меняться от 0 и 5в до -0.01 и 4.99в например

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение29.01.2012, 19:00 


12/11/11
2353
rustot Я понял, ток - перемещения заряда. А вызвано разностью потенциалов.
И ток по цепи представленной на схеме.

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение29.01.2012, 20:47 


12/11/11
2353
obar Значит можно сказать, что и в этом случае ток во внешней цепи будет. Так как перемещение зарядов (ион, электрон) происходит с разными скоростями, а противоположные направления не влияют на направление тока. (Импулс - плавное уменьшение) Время - в основном время движения иона с ускорением.

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение29.01.2012, 21:06 
Заслуженный участник


29/11/11
4390
выше ошибся, напряжение выносится из под квадрата конечно

$I(t) = \frac{t U q^2}{d^2} (\frac{1}{m_1} + \frac{1}{m_2})$

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение29.01.2012, 21:14 
Заслуженный участник


13/04/11
564
Т.е. ток линейно растет?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 67 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
cron
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group