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
 
 Re: заряд конденсатора через одну ногу
Сообщение16.11.2022, 12:38 
Аватара пользователя


11/12/16
13812
уездный город Н
dp
А теперь к самой последней фразе задайте вопрос "почему?" и попытайтесь на него ответить.

 Профиль  
                  
 
 Re: заряд конденсатора через одну ногу
Сообщение16.11.2022, 22:17 
Аватара пользователя


26/01/09
137
made in USSR
EUgeneUS
почему конденсатор заряжается, но намного меньше чем если бы был подлючен двумя ногами ? Ну собственно это я и писал в самом первом посте и спросил правильно ли я понимаю - могу перепечатать тут еще раз начиная с "Так как на клемме есть положительный заряд " до "меняется только на одном полюсе." , но это же будет оверцитирование. Какого-то нового объяснения у меня нет.

Могу попробовать привести аналогию с газовым насосом и большой емкостью с резиновой мембраной. Пусть есть схема:


Код:
                   ──────────►

                       ┌─┐
    ┌──────────────────┤P├───────────────────┐
    │                  └─┘                   │
    │                                        │
    │         ┌─────────┬─────────┐          │
    │         │         │         │          │
    │         │         │         │          │
    │         │         │         │          │
    │   ┌─┐   │         │         │    ┌─┐   │
    └───┤A├───┤         │         ├────┤B├───┘
        └─┘   │         │         │    └─┘
              │         │         │
              │         │         │
              │         │         │
              └─────────┴─────────┘



тут объем емкости много больше чем объем газа в трубах и насосе P . Пусть краны A и B закрыты и включаем насос P, он перекачает газ из левой трубки в правую до какого-то давления. при этом если мы откроем только кран A , то мембрана только немного выгнется влево, так как только небольшая часть молекул газа покинет левую часть емкости и попадет в трубку за краном А - давление газа справа от насоса уже не может больше подняться. Но когда мы откроем кран B , то тут газ начнет перекачиваться из левой части емкости в правую и мембрана уже сильно выгнется влево и через какое-то время мы достигнем давлений в правой и левой части емкости таких же как и при включенном насосе и закрытых кранах.

Засчитывается такая попытка ответить?

 Профиль  
                  
 
 Re: заряд конденсатора через одну ногу
Сообщение16.11.2022, 22:51 
Аватара пользователя


11/12/16
13812
уездный город Н
dp в сообщении #1570241 писал(а):
Засчитывается такая попытка ответить?

Тянет на "минус с точкой" (если Вы знакомы с такой системой оценок).

Во-первых, аналогия, даже правдоподобная, это не ответ.
Во-вторых, в подобной аналогии используется не газ, а несжимаемая жидкость.

В-третьих, ответ уже дан в теме, в сообщениях peg59
Вам в его сообщениях что-то непонятно? Тогда спрашивайте.

В-четвертых, меня гложут смутные сомнения, что Вам нужен не ответ, а визуализация ответа.

 Профиль  
                  
 
 Re: заряд конденсатора через одну ногу
Сообщение18.11.2022, 10:51 
Аватара пользователя


26/01/09
137
made in USSR
Я не знаком с минусточками. Даже в этом, вместо того чтобы ответить по существу - надо изголиться.

Если же возвратиться к теме, то я не понимаю о каком ответе на какой вопрос идет речь.
Я ни у кого из ответивших не вижу вопросительных предложений - был в начале у wrest, я на него ответил как понимаю.
У меня так же не было прямого вопроса - я написал свое видение процесса и попросил сказать что в нем не так.
Сейчас я реально не понимаю что от меня требуется - я вроде бы описал максимально подробно мое понимание.
Если можете предметно рассказать что там не так - буду признателен. Ну или хотя бы задавать четкие конкретные вопросы.

 Профиль  
                  
 
 Re: заряд конденсатора через одну ногу
Сообщение18.11.2022, 12:07 
Аватара пользователя


11/12/16
13812
уездный город Н
dp
На Ваш вопрос можно вообщем-то несложно ответить в терминах элетростатики, а именно в таких терминах: заряд, потенциал, напряжение, уединённая ёмкость проводника, взаимная ёмкость двух проводников и т.д.

Ответ будет звучать так: из-за того, что уединенная ёмкость обкладки конденсатора (как правило) много меньше, чем взаимная ёмкость между обкладками, то при подключении одной обкладки к проводнику с потенциалом $\varphi$, заряд, перетекший на эту обкладку будет много меньше, чем заряд перетёкший в случае подключения обеих окбладок к проводнкиам с разницой потенциалов то же самое $\varphi$.

Так это уже сказали выше, вообще-то.

А вот как это объяснить другими словами - не знаю. Как не объясняй, получится бездоказательное рукомахательство и ущербные аналогии (все аналогии ущербны).

 Профиль  
                  
 
 Re: заряд конденсатора через одну ногу
Сообщение18.11.2022, 18:26 


08/11/12
140
Донецк
Можно дать еще такое объяснение. Существует такое понятие, как паразитная емкость. Подключая конденсатор одним выводом к плюсу батареи, вы, по сути, заряжаете цепочку из последовательно соединенных емкостей. Одна - ваш конденсатор, а вторая - паразитная емкость между второй обкладкой конденсатора и минусом батареи. Понятно, что эта паразитная емкость мала. Соответственно конденсатор зарядится до малого напряжения.

 Профиль  
                  
 
 Re: заряд конденсатора через одну ногу
Сообщение19.11.2022, 00:25 
Аватара пользователя


26/01/09
137
made in USSR
artur_k - интересное объяснение, то есть заряд конденсатора будет зависеть не только от геометрии соединяемых ног конденсатора и батареи, но еще и от тех которые разомкнуты.

EUgeneUS - я ничуть не спорю с Вашим объяснением, но у меня немного другая цель. Чтобы понять Ваше - надо знать что такое потенциал, напряжение, итд итп. Скажем что я более - менее думаю понимаю это.
Так же, например, уверен, что можно было дать определение через какие-нибудь уравнения Максвелла или квантовую теорию поля(возможно сказал чушь). Или Ньютоновскую гравитацию можно рассматривать через искривление пространства-времени. Но в большинстве школьных задач все-таки довольствуются более простыми и наглядными аналогиями и в простых случаях принимают U=IR и не сильно переживают за то, что R может не быть постоянно.
Вот и я хочу понять - в чем мое объяснение на пальцах, без привлечения спецпонятий неверно. В каком месте мое описание не соответствует реальности:
1) так как "$+$" батареи положительно заряжен, то на его поверхности есть "недостаток электронов". Грубо говоря если у нейтрального проводника электроны на поверхности представить что лежат ровной сеточкой, то у положительно заряженного контакта в некоторых узлах сеточки будут "дырки". Опять же я знаю что никакой сеточки нет и электроны постоянно вылетают с поверхности и втягиваются обратно, что некоторым удается все-таки улететь - работа выхода итд. Но в нашей простецкой модели мы это не рассматриваем.
2) Так как нога конденсатора нейтральна, то у него сеточка на поверхности полностью целая - без дырок.
3) при соединении плотность дырок выравнивается теперь по всей площади : площадь контакта батареи $+$ площадь обкладки конденсатора - то есть теперь и одна обкладка конденсатора имеет заряд (нехватку электронов на поверхности)
4) так как цепь не замкнута - то произошло просто перераспределение/выравнивание "дырок" , но на отрицательном контакте батареи больше электронов не стало и на второй обкладке тоже больше электронов не стало (хотя так как конденсатор зарядился на очень небольшую величину, то подключенная обкладка притянула некоторое кол-во электронов с неподключенной и второй вывод конденсатора тоже стал немного положительно заряжен)

 Профиль  
                  
 
 Re: заряд конденсатора через одну ногу
Сообщение19.11.2022, 02:23 


05/09/16
12038
dp в сообщении #1570413 писал(а):
1) так как "$+$" батареи положительно заряжен, то на его поверхности есть "недостаток электронов".

Это не обязательно так. Про плюс батареи мы знаем только то, что его потенциал больше, чем потенциал минуса. Ну то есть вы можете накидать на него электронов или убрать их натёртой палочкой. Батарейка только поддерживает разность потенциалов между своими контактами, но не какую-то абсолютную плотность заряда. Вот в этом месте у вас имеется упоминаемая "каша".
dp в сообщении #1570413 писал(а):
3) при соединении плотность дырок выравнивается теперь по всей площади :

Это слишком упрощенно и в целом неверно. Поверхностная плотность заряда будет зависеть от геометрии поверхности. Она (поверхностная плотность заряда) будет такой, чтобы потенциал был на всей поверхности [проводника] одинаковым, а не чтобы одинаковой была плотность заряда. Это второй момент где у вас "каша".
dp в сообщении #1570413 писал(а):
так как цепь не замкнута - то произошло просто перераспределение/выравнивание "дырок" , но на отрицательном контакте батареи больше электронов не стало

Это опять же неверно. Батарейка через свой внутренний механизм (сторонние силы, например электрохимические) выровняет ситуацию так, чтобы разность потенциалов между контактами осталась фиксированной. Что при этом будет с поверхностной плотностью заряда -- будет зависеть от геометрии поверхности. Но потенциал на всей повехности одного контакта будет одинаковым в силу того что это проводник, а потенциал на втором контакте будет отличаться на фиксированную величину (напряжения батарейки) и тоже будет одинаковым по всей поверхности второго контакта.

 Профиль  
                  
 
 Re: заряд конденсатора через одну ногу
Сообщение19.11.2022, 10:57 
Аватара пользователя


26/01/09
137
made in USSR
на второй странице переписки я все-таки дождался комментариев по сути, спасибо)

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 24 ]  На страницу Пред.  1, 2

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