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
 
 Переворачивание конденсатора
Сообщение20.05.2014, 03:22 


11/02/10
51
Здравствуйте.
Представим себе, что у нас есть магнитное поле, параллельно линиям которого расположен плоский конденсатор. Теперь мы решили перевернуть его (поменять обкладки местами). Еслибы мы хотели перезарядить его, то мы бы затратили энергию 2CU приэтом (как я догадываюсь после прочтения пары статей) возникла бы сила лоренца действующая на конденсатор и смещающая его в сторону.
Но если мы его переворачиваем. То на каждый заряд действует сила лоренца (учитывая что скорости направлены по касательной) просумировав, сила результирующая = 0 (ничего не наблюдается ). А с точки зрения затрат энергии, чисто механическая работа. Действительно ли 1 и 2 действии не эквивалентны и почему?
Спасибо.

 Профиль  
                  
 
 Re: Переворачивание конденсатора
Сообщение20.05.2014, 05:26 
Заслуженный участник


21/08/10
2462
Aldaris в сообщении #865401 писал(а):
Еслибы мы хотели перезарядить его, то мы бы затратили энергию 2CU



На перезаряд конденсатора энергии не надо (без учета потерь). Разрежая его мы ПОЛУЧАЕМ энергию, а заряжая наоборот -- тратим столько же. Итого --- ноль.

 Профиль  
                  
 
 Re: Переворачивание конденсатора
Сообщение20.05.2014, 08:23 


11/02/10
51
Alex-Yu в сообщении #865403 писал(а):
Aldaris в сообщении #865401 писал(а):
Еслибы мы хотели перезарядить его, то мы бы затратили энергию 2CU



На перезаряд конденсатора энергии не надо (без учета потерь). Разрежая его мы ПОЛУЧАЕМ энергию, а заряжая наоборот -- тратим столько же. Итого --- ноль.


Ну да, я согласен, что сначала мы разрядим конденсатор, получив накопленную энергию, и в идеальном случае вернем ее обратно (за вычитом тепловых потерь) т.е. примерно 0. В случае поворота конденсатора, я так же затрачу примерно 0 за вычитом потерь на механику.

Ок, тогда вопрос вызывает вторая часть связанная с силами действующих на конденсатор обоих случаях. Можете поправить меня?

 Профиль  
                  
 
 Re: Переворачивание конденсатора
Сообщение20.05.2014, 09:53 
Заслуженный участник


28/12/12
7946
Aldaris в сообщении #865401 писал(а):
Еслибы мы хотели перезарядить его, то мы бы затратили энергию 2CU
Да нет, с чего бы. Начнем с того, что $2CU$ - это не энергия, а заряд.
Перезарядить конденсатор вполне можно без затрат энергии: замкнуть на индуктивность, выждать четверть половину периода колебаний и разомкнуть обратно.

Магнитное поле, насколько я вижу, вообще не при делах.

-- 20.05.2014, 13:56 --

Aldaris в сообщении #865415 писал(а):
тогда вопрос вызывает вторая часть связанная с силами действующих на конденсатор обоих случаях
На обкладки будут действовать противоположные силы, пытающиеся растянуть или сжать конденсатор.. В случае перезарядки будут еще моменты сил, зависящие от точки контакта с проводником, по которому пойдет ток.

 Профиль  
                  
 
 Re: Переворачивание конденсатора
Сообщение20.05.2014, 17:59 
Аватара пользователя


27/03/14
1091
Aldaris в сообщении #865401 писал(а):
Представим себе, что у нас есть магнитное поле, параллельно линиям которого расположен плоский конденсатор.

Мне все таки кажется, что все таки у нас есть конденсатор, параллельно обкладкам которого создано магнитное поле. Но наверное это не принципиально в данном случае..

 Профиль  
                  
 
 Re: Переворачивание конденсатора
Сообщение21.05.2014, 12:17 
Заслуженный участник


29/11/11
4390
Aldaris в сообщении #865401 писал(а):
Еслибы мы хотели перезарядить его, то мы бы затратили энергию 2CU


мы бы не затратили бы на это энергию. если подключить параллельно идеальному заряженному конденсатору идеальную катушку индуктивности и отключить при первом прекращении тока, то конденсатор окажется заряженным в обратном направлении "нахаляву" без потерь или притока энергии. да оно и неудивительно, запас энергии в нем в итоге окажется тем же $\frac{q U}{2} = \frac{(-q) (-U)}{2}$

при перезарядке или механическом повороте во внешнем магнитном поле, в статичных состояниях до начала поворота/перезарядки и после его окончания, энергия электромагнитного поля будет одинаковой, значит если в процессе и возникали какие то силы, связанные с наличием магнитного поля, то они были знакопеременными, выполняющими нулевую работу на круг

 Профиль  
                  
 
 Re: Переворачивание конденсатора
Сообщение22.05.2014, 10:57 


11/02/10
51
Понятно, по части перезарядки конденсатора меня ток смещения интересовал, и не будет ли какой либо силы со стороны магнитного поля на ток смещения в диэлектрике (не будем учитывать подводимые к обкладками провода). Я так понял - не будет.
По поводу поворота, я так понимаю сжатие (растяжение) конденсатора единственные силы. Сейчас закрался вопрос по поводу работы производимой при сжатии пластинами, (при повороте на 180 градусов )кто затрачивает энергию которая расходуется на сжатие диэлектрика, двигатель, который вращает конденсатор?

 Профиль  
                  
 
 Re: Переворачивание конденсатора
Сообщение22.05.2014, 11:04 
Заслуженный участник


28/12/12
7946
Aldaris в сообщении #866391 писал(а):
Сейчас закрался вопрос по поводу работы производимой при сжатии пластинами, (при повороте на 180 градусов )кто затрачивает энергию которая расходуется на сжатие диэлектрика, двигатель, который вращает конденсатор?
Работа там нулевая (если расстояние между пластинами не меняется; если меняется - это совсем другая задача).

 Профиль  
                  
 
 Re: Переворачивание конденсатора
Сообщение22.05.2014, 11:16 


11/02/10
51
DimaM в сообщении #866395 писал(а):
Aldaris в сообщении #866391 писал(а):
Сейчас закрался вопрос по поводу работы производимой при сжатии пластинами, (при повороте на 180 градусов )кто затрачивает энергию которая расходуется на сжатие диэлектрика, двигатель, который вращает конденсатор?
Работа там нулевая (если расстояние между пластинами не меняется; если меняется - это совсем другая задача).


Ну если у нас тело имеет некоторую упругость, то когда мы прикладываем силу оно сжимается, получается , пускай и незначительное , но все же перемещение, соответственно кто-то должен "поплатиться" за совершенную работу, вообще я ответы уже на свои вопросы получил, а данная задача возникла походу размышления)

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 9 ] 

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