Соединение конденсаторов

[diplodok]

Равномерное и прямолинейное движение тела в вакууме и в невесомости не связано с совершением работы.Нет силы - нет и работы.

Сколько работы затрачено на зарядку конденсатора? Поступая точно так же, как мы поступали с шаром, вообразим, что конденсатор уже заряжен переносом заряда с одной обкладки на другую маленькими порциями dQ. Работа, требуемая для переноса заряда dQ, равна

dU=VdQ

Извини - формулу я дописал от руки - не захотело вставить изображение

Спасибо, КРАМ

Рассмотрим опять:
Энергия "полного" конденсатора = 32 УЕЭ (Условная Единица Энергии)
Согласно формуле U=VQ, то на перенос единицу заряда (с 8V до 7V требуется Q(8V+7V)/2 = 7,5УЕЭ что отлично совпадает с графика. (У нас С=1)

Еще раз:Энергия "теряется" на перенос заряда и только

[КРАМ]

Перенос заряда - это изменяющийся ток и изменяющееся электрическое поле. Ток - это магнитное поле и/или омические потери.
Приходим ровно к тому, о чем говорилось выше. Заряд системы неизменен, разность энергий уходит в потери на нагрев и/или излучение.
Малые потери приводят к колебательному процессу связанному с перекачкой энергии между электрическим и магнитным полями с затуханием, декремент которого определяется этими малыми потерями. .

[horoc]

А есть ли максимальное число заряда, который можно сообщить конденсатору(обкладке), если предположить, что не будет пробоя между обкладками. Просто интересно, заряд это количество электронов? Тогда должно быть конечное число электронов которое поместится?
И еще связь между зарядом и напряжением. Q=CV. Плавно извлекаем из конденсатора диэлектрик тем самым уменьшая С, при этом заряд не изменяется? Значит увеличивается V, далее вносим диэлектрик V уменьшается? Как это связано, увеличивается кол-во свободных не связанных с диэлектриком электронов которые своим полем увеличивают V (общее поле)? Потенциал (напряжение) приближенно - это кол-во электронов(дырок)?
Что там с электронами (жидкостью, газом, полем) происходит, интересна физика явлений.

[Slabovik]

При таком допущении очевидный ответ: нет такого максимального количества. Т.е. заряжать можно сколь угодно.

[КРАМ]

Количество электронов - это ЗАРЯД. 1 кулон = 6,24151*10^18 электронов
Максимально возможное число электронов определяется количеством атомов в одной обкладке (если обкладки равны), ведь все избыточные электроны одной обкладки пришли из другой. Источник тока - суть есть просто насос создающий электрическое поле.
Изменение диэлектрической проницаемости среды между обкладками приводит к изменению напряжения на конденсаторе.

[Ivanoff-iv]

вносишь и выносишь диэлектрик или сдвигаешь, раздвигаешь пластины отключенного, но заряженного конденсатора — заряд на пластинах останется неизменным, будут меняться емкость, напряжение и запасённая конденсатором энергия, энергия будет увеличиваться с уменьшением ёмкости (вынимание диэлектрика, раздвигание пластин) энергия будет увеличиваться за счёт совершённой против сил поля механической работы.

Добавлено after 4 minutes:
если обкладки — металл, то электроны там могут существовать в виде электронного облака, не привязываясь к атомам... сколько их туда можно напихать? при вашем допущении наверно до физического запролнения всего межатомного пространства... докузнища короче

Добавлено after 4 minutes 20 seconds:
в учебнике физики несложно найти величину q/e и посчитать, какой заряд будет у грамма электронов, но в металлическую пластинку весом меньше грамма влезет (если запихаешь) больше тонны электронов т.к. вся окружающая нас материя — на 99,9...% вакуум.

Добавлено after 43 seconds:
сам считать не буду т.к. не вижу в этом смысла.

[diplodok]

Приходим ровно к тому, о чем говорилось выше. Заряд системы неизменен, разность энергий уходит в потери
на нагрев и/или излучение.Малые потери приводят к колебательному процессу связанному с перекачкой энергии между
электрическим и магнитным полями с затуханием, декремент которого определяется этими малыми потерями. .

И т.д. .......
Попробую еще раз:

1.Имеем заряженый конденсатор - зарядом Q, до напряжение V.
2.Заставляем его совершить для нас работу.
3. После этого состояние конденсатора дошло до Заряд = 0, напряжение = 0, вся енергия заключенная в конден. совершила
работу.
Вывод: Совершая работу заряд погибает смертью храбрых (рекомбинирует).

Наша задача:

После несложных расчетов видим половина энергий улетела. Заряд при этом сохранился.!!!!! Правда, он разделился пополам но в сумме - он здесь. Но мы только что наблюдали, что совершая работу заряд "погибает". А у нас он в целости и сохранности ......?????? Это что? Еще одно несовпадение теорий с практики или ......

Допустим КРАМ прав. Перекачивая заряд - совершается работа, ровно на половину начальной энергии на нагрев, излучение, звука, света и т.д.. Но мы знаем - заряд нужен. Здесь просто напрашивается появление сказочного персонажа ФХ(физический хулиган). Он умеет вставлят заряд в нашей системе из двух С и своевременно удалять его когда нам нужно.
Слово "своевременно" заставляет нас ввести еще одного персонажа ФГ(физ. гений) Он будет вычислять какой заряд и в каком времени нужно подать (убрать) заряд чтобы у нас появилось то "несоответствие" закона. Я с ходу вижу три варианта подачи заряда ФХ - в начале процесса перекачки, в конце и во время. Видимо ФГ нужно выбрать тактику для ФХ. Напрашивается вывод что тактика добавления заряда связана с складовой наличности зарядов и т.д. и т.п.

Приходим ровно к тому, о чем говорилось выше. Заряд системы неизменен, разность энергий уходит в потери
на нагрев и/или излучение.Малые потери приводят к колебательному процессу связанному с перекачкой энергии между
электрическим и магнитным полями с затуханием, декремент которого определяется этими малыми потерями. .

Я назначил в свою моделью "переносчик заряда" - оклад не скажу. Утверждат что половина энергий ушла на излучение,
тепло, света и т.д. это равно утверждение что мой "переносчик заряда" вспотел из за "рябь в ведре" !!!!!!!!!
Я говорил куда делась энергия, формулы приводил. Да ... Рябь в ведре есть, как и излучение и т.п., но потери для этого .....
Ладно. Да будет как КРАМ скажет.

[El-Eng]

В конденсаторе на одной обкладке заряд +Q, на другой - -Q, в сумме всегда ноль.

[КРАМ]

[uquote="diplodok",url="/forum/viewtopic.php?p=3483800#p3483800"]Попробую еще раз:

1.Имеем заряженый конденсатор - зарядом Q, до напряжение V.
2.Заставляем его совершить для нас работу.[/uquote]
Типичный пример, когда неточность формулировок приводит к непониманию сути.
Работу совершает не заряд, а СИЛА. Энергией обладает не заряд, а ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ.
Заряд - это отделенный от атома электрон, либо сам атом без электрона.
Ни тот, ни другой не определяют энергию заряженного конденсатора сам по себе или вдвоем. Все зависит от расстояния между разноименными зарядами и их концентрацией. То есть от напряженности поля.

[diplodok]

Попробую в последний раз
1. Имеем конден. заряженый зарядом Q до напр. V и обладающий энергия E
2. Заставляем его совершить для нас работу на всю свою Е
3.наблюдаем падение напр. до нуля.

Вопрос Крам-у Сколько заряда осталось в конденсаторе?
а: Q
b:2Q
c: 0
d: 1/2Q

[WiseLord]

Пункты 2 и 3, по идее, несовместимы. Ложная исходная посылка.

[diplodok]

WiseLord, Вы утверждаете что зарядив конд. до напр. (скажем) 10V и закоротив его выводы, совершив полную разрядку конден. то на конд. будет напряжение?

Правилно ли я Вас понял?

[WiseLord]

В этой ситуации заряда останется 0, равно как и было (Q на одной обкладке, -Q на второй).

Я имел в виду первую задачу, когда заряд с одной обкладки не перемещался на другую (было два конденсатора). Тогда, как уже выяснили, энергия теряется только наполовину, да и напряжение остаётся на обкладках, что немного противоречит пунктам 2 и 3.

P.S. да и вообще, если по условию напряжение равно 0, то и заряд (на любой обкладке) = 0, что прямо вытекает из формулы Q = C/U. Без вариантов.

[diplodok]

Мне кажется я ясно написал

1. Имеем конден. заряженый зарядом Q до напр. V и обладающий энергия E
2. Заставляем его совершить для нас работу на всю свою Е
3.наблюдаем падение напр. до нуля.

Один конденсатор!

Но также я писал что энергия в задаче ТС теряется на перенос заряда, но явно здесь все пишут .... И формулу дал

[WiseLord]

Пункт в условии 3 - падение напряжения до нуля - даёт однозначный ответ для значения заряда 0. Остальные пункты можно просто не рассматривать, для решения задачи они лишние.

[КРАМ]

[uquote="diplodok",url="/forum/viewtopic.php?p=3483916#p3483916"]Попробую в последний раз
1. Имеем конден. заряженый зарядом Q до напр. V и обладающий энергия E
2. Заставляем его совершить для нас работу на всю свою Е
3.наблюдаем падение напр. до нуля.

Вопрос Крам-у Сколько заряда осталось в конденсаторе?
а: Q
b:2Q
c: 0
d: 1/2Q[/uquote]
Ноль. Заряда не осталось, поскольку обкладки оказались замкнуты.
Энергия выделилась в тепло и излучение.
Общее количество энергии в начальном состоянии (C*U^2)/2. Энергия в конечном состоянии равна НУЛЮ.
В этом случае алгебраическая сумма зарядов системы осталась равна нулю (она не изменилась), но не осталось свободных (разделенных) зарядов.

[diplodok]

В своем сообщение о ФХ, ФГ и добавлением заряда я просто опустил из внимания, что Вы не принимаете затраты энергий на перенос заряда. Вот и появилась нужда в дополнителном заряде для дополнения "избытка" энергий для тепло, стука, звука, излуч. и т.д.

Извиняюсь.

Но, все таки, ФГ в вашем моделе придется попотеть чтобы при разных условиях рассчитать цепь потерь с точностью пополам. Не завидую ему. При том, что R=0, L=0 и т.д.

ПС А можно формулу для расчета этих потерь?

[КРАМ]

Я не собираюсь разговаривать с Вами на птичьем языке. Либо Вы изучаете основы электротехники и мы обсуждаем проблему на основе ее терминов и матаппарата, либо я прекращаю бессмысленный диалог.

[diplodok]

Да, пожалуйста

Вот формула для работу совершаемую на перенос заряда: dU=VdQ
И я утверждаю, что энергия "теряется" здесь. По этой формуле.

Вы утверждаете - излучение. Можно формулу? А то - одни слова.

[КРАМ]

Формулы излучения одной на все случаи жизни не существует. Излучение происходит посредством генерации ИЗМЕНЯЮЩЕГОСЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ. В зависимости от параметров излучателя (формы проводника через который происходит разряд) будут разные потери на излучение. Это достаточно сложный электродинамический расчет. По сути - расчет участка магнитной антенны.
Собственно потери на излучение и омические потери цепи разряда могут быть малы и тогда процесс разряда будет затухающим и колебательным за счет индуктивности КЗ перемычки.
Работу по перемещению заряда производит ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ИСТОЧНИКА, который зарядил конденсатор. По завершении заряда поле источника и поле между обкладками становятся равными и ток заряда прекращает идти.
При разряде работает электрическое поле между обкладками. Именно это поле двигает электроны и создает ток. Энергия этого электрического поля может быть преобразована в энергию тока разряда и далее в тепло потерь в проводнике и магнитное поле вокруг проводника. В зависимости от условий излучения этого проводника часть энергии этого поля уйдет в эфир, а часть будет поддерживать ток в проводнике, что и вызовет колебательный процесс.