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, 21:17 


12/11/11
2353
Наверное нет, надо порассуждать, мозги - электрохимия - долго.

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение29.01.2012, 21:18 
Заблокирован
Аватара пользователя


06/06/11

1702
53°46'25"N 87°7'47"E
Munin в сообщении #532671 писал(а):
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?
Электрофорная машина имеет два полюса, следовательно, является двухполюсником.
Попробуйте зарядить конденсатор, заряжая одну пластину эбонитовой палочкой.

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


29/11/11
4390
obar в сообщении #532848 писал(а):
Т.е. ток линейно растет?


Получается так, если зарядам не мешают лететь равноускоренно. Ну а если учитывать что в среде из-за столкновений установится какая-то постоянная в среднем скорость то ток соответственно растет не линейно а асимптотически к какому-то значению

-- 29.01.2012, 23:30 --

hvost_soroki в сообщении #532852 писал(а):
Попробуйте зарядить конденсатор, заряжая одну пластину эбонитовой палочкой

Зарядится слегка. Если вы прикоснетесь эбонитовой палочкой с потенциалом 1000в к одному контакту, в то время как второй висит в воздухе, один контакт приобретет потенциал 1000в а второй допустим 999.9в, это значит что на 0.1в мы его все-таки зарядили как конденсатор и до 999.95в как единый проводник. Если теперь вторым контактом коснуться земли, то потенциалы станут 0.2 и 0в. Повторяя операцию огромное количество раз можно зарядить почти до 1000в

Ведь второй висящий в воздухе контакт вместо со второй обкладкой имеют какую-никакую но собственную емкость. Если ко второму контакту привязать кастрюлю (изолированную от всего) перед касанием, то разница потенциалов будет гораздо сильнее.

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение29.01.2012, 21:38 


12/11/11
2353
obar Нет ток не растет, электрон формирует передний фронт импульса, эл. заряды равны по величине. Далее ускоренное движение заряда с большей массой с приближением к пластине относительные потенциалы частицы и пластины снижаются, контакт будет уже при 0 потенциала между частицей и пластиной.
Наверное задний фронт импульса будет спадающая экспонента.

-- 29.01.2012, 21:50 --

rustot Здесь я как понял рассматривается процесс в вакууме и гепотетически нет посторонних влияний. На практике наверное кое,что повлияет, но не принципиально, Хотя если взять воздух то наверное многое по другому. Как и везде в жизни "Хотели как лучше, а вышло как всегда"

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение30.01.2012, 04:51 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
hvost_soroki в сообщении #532852 писал(а):
Попробуйте зарядить конденсатор, заряжая одну пластину эбонитовой палочкой.

Ну и в чём проблема? Хоть расчёской и кошкой (сначала про них и хотел написать). Или вы просто не верите, что он зарядится?

А, пардон, rustot уже написал (с той поправкой, что в момент заряжания потенциал системы не сохранится, только суммарный заряд сохранится).

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение30.01.2012, 14:56 


12/11/11
2353
Так что решили, ток и в этом случае будет. И опять по определению. Есть движение зарядов, движение зарядов направленное, правда заряды противоположного знака, но это и есть ток одного направления. Как?

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение30.01.2012, 22:12 


12/11/11
2353
Munin А не подскажите, поведение электрона в окружении нейтральных атомов, ну скажем идеального газа? Ну скажем случайно залетел?

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение31.01.2012, 05:42 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Не, не подскажу. Это сложно, и я слишком смутно его себе представляю.

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение31.01.2012, 07:51 


12/11/11
2353
Munin Всё это конечно очень сложно и наверное много вариантов. А если два електрона, способны встретиться? Я имею в виду из своиства как частиц.

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение31.01.2012, 10:53 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Что значит "встретиться"? Встретиться, пожать друг другу руки, поговорить о погоде и разойтись? Или вам решение кеплеровой задачи в случае отталкивающего потенциала рассказать? Гипербола будет.

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение31.01.2012, 11:00 


12/11/11
2353
Munin нет, когда встретились и разошлись, чего там - каждый сам по себе электрон. А вот когда встретились и детей нарожали?
В принципе такая встреча возможна?

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение31.01.2012, 11:14 
Заслуженный участник


13/04/11
564
Задача 1. Между обкладками конденсатора движется с постоянной скоростью $v$ заряд $q$. Определить показания амперметра $I(t)$ как функцию времени.

Решение 2 (для школьника). Из соображений размерности ясно, что заряд $q_{in}$, наведенный наведенный на одной из обкладок зарядом $q$, пропорционален $q$. Поэтому, суммарный наведенный заряд не изменится, если взять вместо одного заряда $q$ два заряда по $q/2$ (на том же расстоянии от пластин). Продолжая эту идею, будем дробить заряд и далее, равномерно "размазав" его по некоторой площадке радиуса $R_1$ такого, что $R\gg R_1\gg d$. (Любители строгости могут проверить с помощью метода изображений, что заряженная пластина создает такие же наведенные суммарные заряды, как и точечный заряд (в приближении $R\gg R_1\gg d$)).

Изображение

Запишем условие постоянства разности потенциалов между обкладками конденсатора, считая поле везде однородным.
$$
\mbox{в области 1:}\quad E_1=\mathcal{E}/d=const,
$$
$$
\mbox{в области 2:}\quad x(E_2-E_0)+(d-x)(E_2+E_0)=\mathcal{E}/d\,,\eqno(1)
$$
$$
E_2=\frac{q_{in}}{\varepsilon_0S_1}\,,\quad E_0=\frac{q}{2\varepsilon_0S_1}\,,\quad S_1=\pi R_1^2.
$$
Дифференцируя (1) по времени ($\dot{x}=v_\bot$, $\dot{q}_{in}=I$), получаем
$$
I(t)=\frac{qv_\bot}{d}.
$$

Задача 2. В конденсатор влетает фотон и ионизирует атом. Определить показание амперметра как функцию времени. Скорости дрейфа ионов $v_1$, $v_2$ различны и постоянны.

Ответ.
Изображение

$I_1=\frac{q(v_1+v_2)}{d}$, $I_2=\frac{qv_2}{d}$, ($v_2<v_1$). $t_1$, $t_2$ -- времена пролета 1-го и 2-го ионов между обкладками.

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение31.01.2012, 11:22 


12/11/11
2353
obar Вот это правильно и хорошо! Вот только 2иона , откуда? Хотя решение наверное справедливо любого количества одновременно образовавшихся ионов. Площадки, как я понял формируются во время ускоренного пролёта зарядов от места образования иона до пластин?
И ещё временная пропорциональность графика примерно на сколько соответствует действительной? ( наверное соотношение масс электрона и иона)

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение31.01.2012, 11:29 
Заслуженный участник


29/11/11
4390
obar в сообщении #533328 писал(а):
Скорости дрейфа ионов , различны и постоянны


а, не обратил внимания на это условие. впрочем я его оговорил позже :)

По-моему мой способ через энергии был проще. Попробую сформулировать его повнятнее. При перемещении заряда вдоль линий поля при сохранении разницы потенциалов постоянной совершается работа $A = F dx = F v dt = \frac{q U v dt}{d}$ эта работа совершается внешней цепью (или над внешней цепью) и потому равна также $A = U I dt$, отсюда и получаем $I$

Этот способ требует отдельного обоснования что работы равны и значит накопленная в конденсаторе энергия не меняется. Показывается это просто - вносим заряд извне вдоль пластин, в идеализированном конденсаторе он двигается всегда перпендикулярно линиям поля по эквипотенциальной поверхности, значит работы при этом не совершается и запасенная энергия системы не изменяется

 Профиль  
                  
 
 Re: А будет ли ток?
Сообщение31.01.2012, 12:07 


12/11/11
2353
rustot [quote="rustot в сообщении #533339"]и запасенная энергия системы не изменяется
Значит внесение в систему заряда не изменяет её энергии?

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