Последовательное соединение конденсаторов

FreshMan

Как-то на досуге проворачивая в своей голове теорию по электронике я задумался:
а почему же все-таки при последовательном соединении конденсаторов их емкость
становится меньше от найменьшего конденсатора.....??? Как можно это обяснить на
элементарном уровне, как в народе говорят "на пальцах"...??? Вот если взять
паралельное соединение так там все понятно, за щет того что мы увеличиваем площадь
пластин у нас и увеличивается емкость, а последовательно как обяснить....?

Реклама

SmarTrunk

Может так: Увеличивается суммарное расстояние между обкладками. А чем больше расстояние между обкладками, тем меньше емкость.

Реклама

FreshMan

Мысль интересная...!!!
Только каким образом расстояние влияет на емкость....???

rmmp

При последовательном соединении конденсаторов заряды всех конденсаторов одинаковы, так как от источника питания они поступают только на внешние электроды, а на внутренних электродах они получаются только за счёт разделения зарядов, ранее нейтрализовавших друг друга.

дальше тут
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0% ... 0%BE%D1%80

Реклама

FreshMan писал(а):... "на пальцах"...

Ну если "на пальцах", для сааамых начинающих...
Ёмкость определяется способностью конденсатора накапливать заряд, то есть сколько зарядиков переместится с одной обкладки на другую при одном и том же напряжении.
А это значит, что в последовательной цепи с конденсаторами никак больше зарядов не переместится, чем может позволить самый маленький конденсатор. А если ещё учесть, что напряжение на каждом конденсаторе падает, то этих зарядиков переместится ещё меньше...

Реклама

FreshMan

Света , давайте тогда представим, что у нас есть некий источник син. сигнала напряжением в 10В. и два соединенных последовательно конденсатора С1=100мкФ*5В и С2=5мкФ*5В. Припустим, в начальный момент времени начинает заряжаться С1, который может принят на свою обкладку 100 элементарных зарядиков. После того как процесс заряда произошел успешно С1 начинает отдавать свой заряд С2, который может вместить только 5 элементарных зарядиков. Отсюда получается, что С1 отдал 5 элементарных зарядиков С2 и при этом у него осталось еще 95. После того как, С2 полностью зарядился он начинает отдавать свои 5 элементарных зарядиков С1, который в свою очередь опять зарядится до 100 элементарных зарядиков, т.к. 95 у него осталось от предыдущего заряда.
Почему же мы тогда получаем суммарную емкость как меньшая от наименьшей емкости.....???

P.S.: конденсаторы считаем идеальными, потери в проводнике отсутствуют....!

Реклама

rustot

а как он сможет при последовательном соединении самостоятельно и обособленно набрать 5 зарядиков? ток же напросвет идет заряжая оба одновременно, то есть положит 5 зарядиков и на первый и на второй одновременно. при этом в цепи накоплен тот же заряд как и в случае одиночного С2, но при большем напряжении из за добавки от C1. а раз напряжение при том же заряде стало больше то емкость меньше

Вот опять в понимании тока та же ошибка, как и у всех начинающих...сначала ток у них течёт в одном кусочке цепи, потом в другом...

Представьте себе металлическое кольцо, поверните его, оно сразу всё поворачивается, все молекулы движутся. Так же и ток в цепи, сразу, все электрончики, мгновенно, во всей цепи начинают движение. И если на их пути будет препятствие, хотя бы в виде конденсатора, то сразу, весь ток, во всей цепи замедляется. Это нужно очень хорошо понять...

FreshMan

Света писал(а):Вот опять в понимании тока та же ошибка, как и у всех начинающих...сначала ток у них течёт в одном кусочке цепи, потом в другом...

Да нет же, ток течет во всей цепи это НЕОСПОРИМО....., я говорю только о начальном моменте времени, когда оба конденсаторы разряжены и при подключении источника его плюс будет приложен к С1....! .... именно в этот момент электрончики побегут от источника на обкладку С1, а потом уже, когда он начнет разряжатся, по всей цепи....

Но опять же вопрос с емкостью для меня остается неясен......

Что же я не могу понять такого своей темной головой, что другим так понятно.....

Источник не заряжает отдельно какую-то обкладку, источник - он как водяной насос. Он заставляет электроны перемещаться с одной обкладки конденсатора на другую, а в случае двух конденсаторов, с одной обкладки одного, на другую другого. Одновременно то же количество электронов перемещается и между конденсаторами. И, поэтому, забрать больше, чем может дать конденсатор, он не может.

FreshMan

Света писал(а):Источник не заряжает отдельно какую-то обкладку

А что же тогда происходит в самый ПЕРВЫЙ момент времени после подключения.....?

В самый первый момент времени в цепи появляется ток (сразу во всей) и заряды перемещаются с одной обкладки на другую.
Сколько ушло, столько же и пришло на другую обкладку.

FreshMan

ПРОСТИТЕ, а откуда же им взяться в начальный момент, обкладки же были разряжены...

И в нач. момент если мы считаем что пол. волна начинает действовать на С1, то и электроны побегут от источника к обкладке С1....., а дальше все по кругу.....

Ну логика ведь так подсказывает .....

Электроны всегда присутствуют в металлах...

Когда конденсатор разряжен, это значит, что их количество на обкладках равно. А источник тока заставляет электроны перемещаться. Электроны бегут не от источника, а через источник, я уже говорила, представить его как водяной насос.
Попробуйте скачать у нас в Сундуке книжку Айсберга "Радио - это очень просто". Почитайте, хотя бы начальные главы, где объясняется работа радиоэлементов.

rustot

электроны не бегают быстро кругами в цепи со световой скоростью, а ползают со скоростью 1мм в секунду, но зато все одновременно. поэтому все процессы происходят одновременно, а не сначала это потом это.

насчет уменьшения емкости тут 'интуитивно' действительно не очень понятно, ведь интуитивно емкость представляется как кастрюля определенной емкости, как способность вместить какой-то заряд, от последовательного соединения конденсаторы вроде как не должны эту способность терять. но тут просто неправильное интуитивное представление, любой конденсатор способен хранить заряд любой величины, а емкость определяет лишь какое на нем при этом будет напряжение. а вот эти напряжения то как раз и складываются при последовательном включении, заряд тот же а напряжение больше стало - значит емкость меньше

FreshMan

Света писал(а):Ёмкость определяется способностью конденсатора накапливать заряд, то есть сколько зарядиков переместится с одной обкладки на другую при одном и том же напряжении.

А правильно ли утверждать, что при последовательном соединении двух конд. емкостью 10мкФ*10В и подключении их к источнику напр. 10В их общая емкость цепочки получится одной, а при подключении последовательном соединении двух конд. емкостью 10мкФ*10В и подключении их к источнику напр. 20В их сумарная емкость получится уже иной ....???

rmmp

FreshMan писал(а): А правильно ли утверждать, что при последовательном соединении двух конд. емкостью 10мкФ*10В и подключении их к источнику напр. 10В их общая емкость цепочки получится одной, а при подключении последовательном соединении двух конд. емкостью 10мкФ*10В и подключении их к источнику напр. 20В их сумарная емкость получится уже иной ....???

Емкость не меняется от приложенного напряжения.

rustot

гораздо тяжелее для осмысления незамкнутые цепи, емкости с одним контактом и так далее

вот берем метровый провод, никуда не подключенный, режем посредине, подключаем в разрыв источник переменного напряжения и по проводу течет переменный ток. непредставимо. формулы все и для бегущей и стоячей волны могу написать, а осмыслить суть не могу. понятно два куска это две изолированных емкости и источник электрончики из одой в другую перетаскивает, но как?? между чем и чем приложен потенциал заставляющий электрончики вдвинуться в один из проводов?

FreshMan

rustot , а Вы для начала возьмите конденсатор и подключите его к источнику......, електрончики бегут.....- бегут, если этот момент понятен тогда мысленно начинайте ПОТИХОНЬКУ (тут главное не спугнуть зверя, а то весь эксперимент провалится....

) разводить обкладки в разные стороны......, в конечном счете Вы получите обычную антенну, одновибратор....

FreshMan

rmmp писал(а):Емкость не меняется от приложенного напряжения.

А как же формула С=q/U, где q-заряд