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 ... 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16  След.
 
 Re: Два конденсатора
Сообщение05.02.2013, 23:16 
Аватара пользователя


05/01/13

3968
Может, я чего-то не понимаю, но почему бы не проделать такой опыт:

1. Берём разряженный конденсатор и подсоединяем его обеими ногами к металлическому шару. Заряжаем шар каким-то зарядом. При этом на обкладки конденсатора перетекает часть заряда с шара. (Однако конденсатор остаётся разряженным, т.к. обе его пластины имеют одинаковый заряд, т.е. разность потенциалов на его обкладках равна нулю.)

2. Берём другой такой же конденсатор, тоже разряженный, и подсоединяем его обеими ногами к другому такому же шару. Заряжаем этот шар в тысячу раз большим зарядом, чем предыдущий.

3. Отсоединяем конденсаторы от шаров. Соединяем любую ножку одного конденсатора с любой ножкой другого конденсатора.

Если всё сделано как надо, между ножками двух разряженных конденсаторов в разомкнутой электрической цепи на короткое время возникнет электрический ток! Может даже нехилая искра проскочить! Волшебство? Троллинг со стороны электронов? :) Скорее, элементарные физические явления. Просто не надо путать между собой заряд конденсатора и заряды его обкладок.

(Прошу извинить, если в чём-то фатально ошибся. Я, увы, не физик ни разу, и мои представления могут быть очень наивны.)

 Профиль  
                  
 
 Re: Два конденсатора
Сообщение06.02.2013, 04:21 
Аватара пользователя


05/01/13

3968
Хм, чем дальше, тем больше сомневаюсь в собственных умопостроениях.

В предложенном мною опыте, после соединения ноги одного конденсатора с ногой другого, заряды соответствующих пластин будут стремиться выровняться, тогда как на несоединённых пластинах заряд останется прежним. Но это значит, что между обкладками в конденсаторах возникнет разность потенциалов, и мы получим два заряженных конденсатора, хотя изначально они были разряжены!

Как-то это совсем уж фантастично выглядит, хотя ошибки в рассуждениях я не вижу. Получается, можно взять два разряженных конденсатора (с нулевой разностью потенциалов на обкладках), и если они были произведены и хранились в разных условиях, то их можно немного зарядить, просто соприкоснув ножками и разъединив?.. (Кстати, тут ещё тип конденсатора играет роль. С электролитическими могут возникнуть проблемы...)

Мда, а тема-то далеко не такая простая, как может показаться на первый взгляд.

Знающие люди, скажите, я брежу или хотя бы отчасти прав в своих рассуждениях?

 Профиль  
                  
 
 Re: Два конденсатора
Сообщение06.02.2013, 07:19 


12/11/11
2353
Denis Russkih в сообщении #680535 писал(а):
Мда, а тема-то далеко не такая простая, как может показаться на первый взгляд.


И это точно.. . ( Доска простая. Но если рассмотреть её поглубже, до дна не докапаешься)

 Профиль  
                  
 
 Re: Два конденсатора
Сообщение06.02.2013, 07:32 
Заслуженный участник


28/12/12
7740

(Оффтоп)

Denis Russkih в сообщении #680535 писал(а):
Получается, можно взять два разряженных конденсатора (с нулевой разностью потенциалов на обкладках), и если они были произведены и хранились в разных условиях, то их можно немного зарядить, просто соприкоснув ножками и разъединив?.. (Кстати, тут ещё тип конденсатора играет роль.
Два даже не обязательно ;). Если разрядить конденсатор и оставить стоять, вполне может появиться напряжение из-за поляризации диэлектрика. Поэтому большие конденсаторы (высоковольтные) положено хранить в закороченном состоянии.

 Профиль  
                  
 
 Re: Два конденсатора
Сообщение06.02.2013, 08:40 


11/01/13
15
Башкортостан
Denis Russkih в сообщении #680535 писал(а):
Как-то это совсем уж фантастично выглядит, хотя ошибки в рассуждениях я не вижу. Получается, можно взять два разряженных конденсатора (с нулевой разностью потенциалов на обкладках), и если они были произведены и хранились в разных условиях, то их можно немного зарядить, просто соприкоснув ножками и разъединив?.. (Кстати, тут ещё тип конденсатора играет роль. С электролитическими могут возникнуть проблемы...)

между обкладками конденсатора может быть нулевая разность потенциалов, но например между землей (предметами) и обкладками конденсатора уже может быть ненулевая разность потенциалов, то есть обкладки могут обладать потенциалом относительно земли (предметов), соответственно здесь нет ничего фантастичного.

 Профиль  
                  
 
 Re: Два конденсатора
Сообщение06.02.2013, 09:20 
Заслуженный участник


29/11/11
4390
Denis Russkih в сообщении #680535 писал(а):
Но это значит, что между обкладками в конденсаторах возникнет разность потенциалов, и мы получим два заряженных конденсатора, хотя изначально они были разряжены!

Как-то это совсем уж фантастично выглядит, хотя ошибки в рассуждениях я не вижу.


ошибки нет, так и будет. можно просто прикоснуться обеими ножками конденсатора к шару электрофорной машины, а потом одной из них к земле и тоже получить разность потенциалов. посмотрите на предыдущей странице схему замещения конденсатора. в этой схеме неприятное для электротехники "придать потенциал" превращается в замещающее более привычное "приложить напряжение относительно общего провода". коснувшись ножками шара вы зарядите собственные емкости проводников (вертикальные конденсаторы на эквивалентной схеме) и разрядите взаимную емкость (горизонтальный). затем коснувшись одной из ножек земли вы разрядите один из вертикальных конденсаторов до потенциала земли и тем самым измените заряд двух других.

 Профиль  
                  
 
 Re: Два конденсатора
Сообщение06.02.2013, 09:52 
Аватара пользователя


04/02/13
215
Москва
Denis Russkih, особенно меня поразила реплика:
brimal3 в сообщении #665217 писал(а):
В конце 60х такими задачками баловались на физфаке МГУ в начале семинара для разминки .

Бедный физфак конца 60-х... Разминались примитивными школьными задачами... А, вроде, физика была. Хорошо, что я туда не поступал, чуть позже, правда ))

 Профиль  
                  
 
 Re: Два конденсатора
Сообщение06.02.2013, 11:09 
Аватара пользователя


04/02/13
215
Москва
Для тех, кому уже надоело 12 страниц соединять последовательно два конденсатора, могу предложить более интересную схему, так называемый умножитель напряжения. Идея та же, что и в начальной задачке: два конденсатора соединяются последовательно, и напряжения на них складываются. Потом они соединяются параллельно, и последующий заряжается от предыдущего. Роль выключателя на рисунке первого поста тут выполняют диоды. Но конденсаторов больше чем два, напряжение умножается больше, чем на два.

Изображение

А вот простой удвоитель

Изображение

Разобраться в работе таких схем, мне кажется, куда как полезнее, чем путаться в трех соснах, простите, в двух конденсаторах. Кто не разберется - найти описание работы умножителя напряжения на просторах инета труда не составит ))

 Профиль  
                  
 
 Re: Два конденсатора
Сообщение06.02.2013, 11:34 
Заслуженный участник


29/11/11
4390
Sh18 в сообщении #680577 писал(а):
Для тех, кому уже надоело 12 страниц соединять последовательно два конденсатора


ну вообще-то про соединение 2 конденсаторов было отвечено сразу же на первой странице, дальше был разговор на постороннюю тему о собственных емкостях проводников из которых состоит конденсатор и что изменится, если учитывать не только разность потенциалов между обкладками одного конденсатора, но и разность потенциалов межда обкладками разных конденсаторов до соединения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Два конденсатора
Сообщение06.02.2013, 12:05 
Аватара пользователя


04/02/13
215
Москва
Ну, извините. Значит, не внимательно просмотрел )

 Профиль  
                  
 
 Re: Два конденсатора
Сообщение06.02.2013, 13:13 
Аватара пользователя


05/01/13

3968
rustot в сообщении #680556 писал(а):
ошибки нет, так и будет. можно просто прикоснуться обеими ножками конденсатора к шару электрофорной машины, а потом одной из них к земле и тоже получить разность потенциалов.

Спасибо за ответ! Кстати, интересно, а если пластины конденсатора будут разного размера?.. Можно ли тогда будет зарядить его сразу, просто приложив обеими ножками к шару электрофорной машины? Ведь на разные обкладки тогда перетечёт разное количество заряда?

 Профиль  
                  
 
 Re: Два конденсатора
Сообщение06.02.2013, 13:20 
Заслуженный участник


29/11/11
4390
Denis Russkih в сообщении #680604 писал(а):
Ведь на разные обкладки тогда перетечёт разное количество заряда?


количество то разное, но именно такое, чтобы создать одинаковый потенциал :) у вас же шар и обе обкладки на время становятся единым проводником, а всякий проводник эквипотенциален в статике.

 Профиль  
                  
 
 Re: Два конденсатора
Сообщение06.02.2013, 14:48 
Аватара пользователя


05/01/13

3968
Да, действительно. :) Походу, я лопух, мог бы и сам додуматься.

 Профиль  
                  
 
 Re: Два конденсатора
Сообщение09.02.2013, 19:01 
Аватара пользователя


14/08/12
309
Ответ на исходное сообщение.

Рассуждения очень просты. Чистая математика и немного физической логики.

Перед рассуждениями замечаем, что в задаче нет ничего о неидеальности чего-либо, поэтому все домыслы на эту тему - в топку.

Есть 4 точки, по одной на одну обкладку одного конденсатора. Их потенциалы $\varphi_A$, $\varphi_B$, $\varphi_C$,$\varphi_D$.

Мы знаем, что $\varphi_A-\varphi_B=U_1$, $\varphi_C-\varphi_D=U_2$. И мы знаем, что после коммутации точек B и C становится $\varphi_B=\varphi_C$.

Даже соглашаясь с тем, что каждая пара потенциалов определена с точностью до постоянной (C1 и C2 соответственно), а значит и с тем, что до коммутации $\varphi_B-\varphi_C$ величина произвольная, мы можем исходя из идеальности всех элементов сказать: эта произвольная разность потенциалов выравнивается при коммутации, причем ток условно равен $\infty$, а время выравнивания потенциалов нулевое. Опять же, так как проводники идеальные, мгновенный ток течет только между отчками B и C, и через конденсаторы он не течет. А значит, мы имеем все основания собрать все составленные уравнения и прийти к тому, что
$\varphi_A-\varphi_D=\varphi_A-\varphi_B+\varphi_C-\varphi_D=U_1+U_2$.

Да, ёмкости мы ни коим разом не использовали, это провокационно составленное условие специально для проверки понимания процессов. :)

Капитан Очевидность. )

 Профиль  
                  
 
 Re: Два конденсатора
Сообщение09.02.2013, 21:30 
Заслуженный участник


29/11/11
4390
Alex_J в сообщении #681914 писал(а):
Опять же, так как проводники идеальные, мгновенный ток течет только между отчками B и C, и через конденсаторы он не течет.


в данном случае "идеальными" будут конденсаторы в виде точек нулевого размера, тем не менее обладающие емкостью :) только в этом случае потенциалы выровняются _без_ протекания тока. а если хоть какой то ток протек через проводник, то есть на одной из обкладок _изменился_ заряд, никак нельзя говорить о том, что через конденсатор не протек ток, потому-что то что называется "зарядом конденсатора" $\frac{q_1 - q_2}{2}$ изменилось коли изменилось $q_1$, а изменение заряда это ток

просто напросто задача про электротехнические абстракции, а не про физику

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 230 ]  На страницу Пред.  1 ... 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16  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