Конденсатор скорость пердачи заряда

[gorodok]

Доброго времени суток всем. Спасибо создателям форума за возможность обсуждения подобных тем! Меня уже давно мучает один вопрос, связанный со скоростью передачи заряда на соседней обкладке конденсатора, я не имею ввиду скорость заряда или разряда конденсатора понятно это скорость света. Из учебников физики это конечно скорость света, но кто и когда проводил подобные эксперимент? Где можно найти точный и вразумительный ответ? В интернете рыл все как-то мимо.

[Shtorm]

gorodok, как-то Вы неточно сформулировали вопрос. Заряд не передаётся от одной обкладки конденсатора к другой - между ними же диэлектрик. Вы имели ввиду, что со скоростью света распространяется электромагнитная волна - а значит и переменный ток. Но скорость движения зарядов-то другая. Значительно меньшая.

[gorodok]

Допустим на обкладку конденсатора А подали напряжение 200 v значит на обкладке конденсатора B расположенную на расстоянии 10 в 8 степени метров мы можем ожидать начало заряда через 1 секунду или нет? Разумеется пренебрегая некоторыми условностями. Я имею ввиду скорость ответа заряда. И как связана электромагнитная волна?

[Munin]

А что такое "скорость передачи заряда" или "скорость заряда или разряда"? Объясните точнее.

Я знаю, что такое скорость движения заряда в проводе (скорость электронов). Это совсем не скорость света, а это вполне небольшая величина (до сантиметров-миллиметров в секунду).

Я знаю, что такое скорость распространения сигнала в проводе (в длинной линии - это скорость прохождения волны, образованной током, напряжением и другими электромагнитными величинами). Это тоже не скорость света, а чаще всего бывает медленнее. Хотя она уже примерно того же порядка, что скорость света.

Для них, конечно же, проводились эксперименты, и всё давно измерено на практике.

[gorodok]

Я тоже прекрасно знаю что такое электрический ток и что такое электромагнитная волна и т. д. Скорость заряда и разряда конденсатора обусловлена скоростью электрического тока в проводнике при разряде конечно учитывается сопротивление нагрузки и т. д. Мне не совсем понятна природа взаимодействия двух обкладок конденсатора, между ними диэлектрик, движение заряженных частиц отсутствует, электромагнитные взаимодействие да но? Электрон в электровакуумном приборе преодолевает расстояние от анода к катоду часы, годы я не знаю но это тоже все понятно.

[Shtorm]

gorodok в сообщении #925665 писал(а):

Электрон в электровакуумном приборе преодолевает расстояние от анода к катоду часы

Это что же получается, включаю я ламповый телевизор, а изображение на экране появляется только спустя часы? Возьмите величину напряжённости электрического поля между анодом и катодом, умножьте на заряд электрона и найдёте силу, действующую на электрон. Поделите силу на массу электрона и найдёте ускорение электрона. Зная ускорение - находите скорость в любой момент времени.

[gorodok]

Про ЭВП (электро вакуумный прибор понятно) там есть движение заряженных частиц и естественно оно меньше скорости света. Давайте вернемся к конденсатору. Есть электромагнитное поле заряженных частиц нет ЭДС индукции как в случае с катушкой нет движения электронов как в случае с ЭВП, есть четко два заряда которые действуют друг на друга и какова же скорость их взаимодействия?

[Munin]

gorodok в сообщении #925665 писал(а):

Я тоже прекрасно знаю что такое электрический ток и что такое электромагнитная волна и т. д.

Это хорошо, тогда выражайте то, что вас интересует, в общепринятых терминах.

gorodok в сообщении #925665 писал(а):

Скорость заряда и разряда конденсатора обусловлена скоростью электрического тока в проводнике при разряде конечно учитывается сопротивление нагрузки и т. д.

При этом, скорость заряда и разряда - это величина $dQ/dt,$ имеющая размерность тока (ампер, или кулон в секунду), и не являющаяся скоростью движения чего-то в пространстве. И она не может быть равна скорости света. Логично?

gorodok в сообщении #925665 писал(а):

Мне не совсем понятна природа взаимодействия двух обкладок конденсатора, между ними диэлектрик, движение заряженных частиц отсутствует, электромагнитные взаимодействие да но?

Но - что? Вы знаете, что такое поле? Так вот, в промежутке конденсатора (возьмём вакуумный) заряженных частиц нет, а поле есть.

gorodok в сообщении #925665 писал(а):

Электрон в электровакуумном приборе преодолевает расстояние от анода к катоду часы, годы я не знаю но это тоже все понятно.

Нет, в электровакуумном приборе скорости электронов выше - тысячи километров в секунду. Так что, быстродействие электровакуумного прибора - микросекунды и наносекунды.

-- 03.11.2014 00:28:16 --

Shtorm в сообщении #925670 писал(а):

Возьмите величину напряжённости электрического поля между анодом и катодом, умножьте на заряд электрона и найдёте силу, действующую на электрон. Поделите силу на массу электрона и найдёте ускорение электрона. Зная ускорение - находите скорость в любой момент времени.

Гораздо проще взять напряжение на электронной пушке, умножить на заряд электрона, и найти кинетическую энергию электрона. Из неё сразу можно достать скорость. Для 1 вольта - 600 километров в секунду. В кинескопе телевизора обычно киловольты. В лампах (диоды, триоды) - единицы вольт.

gorodok в сообщении #925677 писал(а):

есть четко два заряда которые действуют друг на друга и какова же скорость их взаимодействия?

Вы можете объяснить, что такое "скорость взаимодействия"? В физике нет такой величины.

[gorodok]

Munin в сообщении #925679 писал(а):

Вы можете объяснить, что такое "скорость взаимодействия"? В физике нет такой величины.

Честно говоря нет, но вить должна же быть какая то вменяемая экспериментально доказанная величина?

[Shtorm]

Munin в сообщении #925679 писал(а):

Гораздо проще взять напряжение на электронной пушке, умножить на заряд электрона, и найти кинетическую энергию электрона. Из неё сразу можно достать скорость.

Ваша правда.
Мне кажется, исходя из постов выше, ТС хотел спросить, что вот мол взяли электрическую цепь переменного тока огромной длины (в идеале $6\cdot10^8\,\text{м}$) и подключили к источнику питания. Пусть конденсатор расположен на расстоянии $3\cdot10^8\,\text{м}$ от обеих контактов источника питания. Вопрос, через какое время после включения цепи (замыкающий ключ прямо около разъёмов) на обкладках конденсатора появится отклонение от электронейтральности? То есть появится заряд на обкладках? Через 1 секунду? Или через большее время?

[Munin]

gorodok в сообщении #925687 писал(а):

Честно говоря нет, но вить должна же быть какая то вменяемая экспериментально доказанная величина?

Да, и даже несколько. Всё дело в том, что их несколько, у них разный физический смысл, и разные скорости.

Кроме двух мной перечисленных: post925660.html#p925660 - есть ещё одна:

скорость распространения возмущения в электромагнитном поле, она же скорость передачи возмущения от заряда к заряду, скорость задержки взаимодействия. Она просто равна (и по формулам, и по сути) скорости света. Когда в конденсаторе вакуум - это скорость света в вакууме. Если мы заполним конденсатор, то это будет скорость света в диэлектрике, то есть делённая на показатель преломления.

-- 03.11.2014 00:51:51 --

Shtorm в сообщении #925690 писал(а):

Мне кажется, исходя из постов выше, ТС хотел спросить, что вот мол взяли электрическую цепь переменного тока огромной длины (в идеале $6\cdot10^8\,\text{м}$) и подключили к источнику питания. Пусть конденсатор расположен на расстоянии $3\cdot10^8\,\text{м}$ от обеих контактов источника питания. Вопрос, через какое время после включения цепи (замыкающий ключ прямо около разъёмов) на обкладках конденсатора появится отклонение от электронейтральности? То есть появится заряд на обкладках? Через 1 секунду? Или через большее время?

Это "вторая" из перечисленных мной в post925660.html#p925660 скоростей - скорость распространения сигнала в электрической цепи. Она, грубо говоря, равна скорости света в той среде, в которой провод проложен.

[Shtorm]

Munin, спасибо. gorodok, ответ дан на Ваш вопрос?

[gorodok]

Да, конечно большое спасибо, принцип понятен.

[Munin]

Насчёт ответов: лучше рыть не в интернете, а в учебниках.
Учебники здесь потребуются примерно такие:
- по электричеству и магнетизму, в том числе в вакууме и в веществе;
- по уравнениям математической физики - там рассмотрено уравнение длинной линии = телеграфное уравнение, и скорость волн в нём.
Но это по теории, а не по экспериментам. Эксперименты можно искать во всяких энциклопедиях. Там рассказано и про опыты Герца, и про эксперименты с катодными лучами, и про всякие электровакуумные приборы (например, клистроны), и про знаменитый телеграф между Европой и Америкой - который проложили по дну моря, а он не заработал, из-за расплывания сигнала в длинной линии.

[gorodok]

Спасибо, почитаю, интересная информация.