Электроника - это просто Теоретические и практические вопросы для начинающих электронщиков. |
26.09.2009, 19:23
|
|
Прописка
Регистрация: 13.04.2007
Сообщений: 171
Сказал спасибо: 26
Сказали Спасибо 49 раз(а) в 30 сообщении(ях)
|
Re: Куда уходит энергия в конденсаторах?
Тема многократно обсосана со всех сторон, и опять то же самое...
Проведите эксперимент и убедитесь, что 99% энергии потерь - это тепловые потери. Нельзя пренебрегать двумя вещами при коммутации конденсаторов:
1. Сопротивлением проводников
2. Тем, что при скачке напряжения, динамическое сопротивление конденсатора стремится к нулю. Соответственно ток стремится к безконечности.
И всё станет на свои места.
Когда будете проводить эксперименты, делайте это с большими зарядами.
|
|
|
|
05.07.2011, 23:56
|
|
Гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 26.09.2006
Сообщений: 861
Сказал спасибо: 490
Сказали Спасибо 477 раз(а) в 271 сообщении(ях)
|
Re: Куда уходит энергия в конденсаторах?
Немного из теории.
1. Сумма зарядов в замкнутой системе есть величина постоянная.
2. Из теории переходных процессов для идеализированных элементов (конденсаторы - без утечек, проводники - нулевое сопротивление) считается, что энергия теряется в искре во время коммутации.
Теперь к формулам.
Заряд конденсатора: Q=C*U, где Q - заряд (кулон), C - емкость (фарад), U - разность потенциалов на обкладках, т.е. напряжение (вольт).
Емкость параллельно включенных конденсаторов C1 и C2 равна сумме их емкостей C1+C2.
Заряды конденсаторов C1 и C2 до их соединения Q1=C1*U1, Q2=C2*0=0, т.к. U2 до соединения равно нулю.
Составим уравнение равенства зарядов до и после коммутации:
C1*U1=C1*U2+C2*U2, где U2 - напряжение на конденсаторах после коммутации. Следовательно, напряжение U2=U1*C1/(C1+C2).
Теперь перейдем к энергии. Как известно, энергия заряженного конденсатора W=C*U**2/2 (половина произведения емкости на квадрат напряжения).
Энергия системы до коммутации W1=C1*U1**2/2, после W2=(C1+C2)*U2**2/2. Подставив сюда ранее выведенное значение U2 получим W2=C1**2*U1**2/(2*(C1+C2)).
При равенстве емкостей конденсаторов энергия после коммутации W2=C*U1**2/4, т.е уменьшилась в два раза.
|
|
|
|
10.07.2011, 06:23
|
|
Прохожий
Регистрация: 26.02.2011
Сообщений: 2
Сказал спасибо: 25
Сказали Спасибо 3 раз(а) в 1 сообщении
|
Re: Куда уходит энергия в конденсаторах?
Внутреннее сопротивление разряженного конденсатора равно нулю (перед зарядкой)
При подключении источника "энергии" к выводам конденсатора сначала идёт большой ток. По мере заряда внутреннее сопротивление конденсатора увеличивается, ток падает. На эти процессы и уходит часть "энергии" (перезарядка\переполюсовка)
|
|
|
|
11.07.2011, 00:41
|
|
Вид на жительство
Регистрация: 31.07.2008
Сообщений: 416
Сказал спасибо: 13
Сказали Спасибо 129 раз(а) в 96 сообщении(ях)
|
Re: Куда уходит энергия в конденсаторах?
Сообщение от AVR-JTAG
|
Внутреннее сопротивление разряженного конденсатора равно нулю (перед зарядкой)
|
Ага, особенно у вакуумного конденсатора ![Валяюсь от смеха](images/smilies/icon_biggrin.gif)
Почитайте первоисточники, для начала
З.Ы. Почти бессмертная тема...
Последний раз редактировалось Papimas; 11.07.2011 в 00:57.
|
|
|
|
28.08.2011, 19:26
|
|
Частый гость
Регистрация: 03.06.2011
Сообщений: 19
Сказал спасибо: 12
Сказали Спасибо 7 раз(а) в 1 сообщении
|
Re: Куда уходит энергия в конденсаторах?
В идеальном случае (нулевое сопротивление проводников) энергия теряется на электромагнитный импульс, который рассеивается в пространстве. При заряде второго конденсатора возникает ток смещения, который порождает магнитное поле (уменьшающееся). Изменение магнитного поля (уменьшение) Порождает вихревое эл. поле и т.д. В случае разряда через сопротивление энергия уходит в тепло.
По моему предельно ясно ответил на главный вопрос: КУДА девается энергия?
|
|
|
|
14.10.2011, 17:38
|
|
Частый гость
Регистрация: 27.09.2008
Сообщений: 11
Сказал спасибо: 0
Сказали Спасибо 10 раз(а) в 2 сообщении(ях)
|
Re: Куда уходит энергия в конденсаторах?
Чтобы зарядить пустой конденсатор нужно затратить энергию на перемещение зарядов.
При заряде конденсатора на одну обкладку приходят заряды а с другой уходят. Вот на перемещение зарядов с заземленной обкладки в землю и ушла энергия.
|
|
|
|
14.10.2011, 18:24
|
|
Частый гость
Регистрация: 27.09.2008
Сообщений: 11
Сказал спасибо: 0
Сказали Спасибо 10 раз(а) в 2 сообщении(ях)
|
Re: Куда уходит энергия в конденсаторах?
Пояснение трактовки в количественном соотношении. С одного конденсатора на другой перешел заряд Q/2 работу совершало переменное поле изменяющееся от U до U/2. Работа поля A~(3/4U)*(Q/2) = 3/8*U*Q. Двойной Конденсатор, имеющий заряд Q и напряжение U/2, совершит работу поля изменяющегося от U/2 до 0 и т.е. A=1/4*U*Q Всего получается 5/8U*Q от первоначальной энергии W= Q*U. Куда делись ещё 3/8*Q*U, а вот эта энергия ушла в землю с другой обкладки второго конденсатора во время его зарядки. Так как заряды одного знака приходят в конденсатор на одну обкладку, вытесняя с другой обкладки заряды такого же знака. См предыдущее пояснение. Закон сохранения энергии остался неопровергнутым.
Последний раз редактировалось nikdm53; 14.10.2011 в 18:44.
|
|
|
|
14.10.2011, 20:32
|
|
Гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 26.09.2006
Сообщений: 861
Сказал спасибо: 490
Сказали Спасибо 477 раз(а) в 271 сообщении(ях)
|
Re: Куда уходит энергия в конденсаторах?
Сообщение от nikdm53
|
а вот эта энергия ушла в землю с другой обкладки второго конденсатора во время его зарядки.
|
Я надеюсь, Вы просто заблуждаетесь, не изучив теорию. В какую землю ушла энергия, если предположим, что система замкнутая?
В своем посте https://kazus.ru/forums/showpost.php...&postcount=482 я изложил положения теоретической электротехники относительно переходных процессов. Постулатами для этого служат утверждения, приведенные в пунктах 1 и 2 оного поста.
Если брать реальные условия, то энергия теряется на:
- нагревание проводников;
- электромагнитное излучение - искра все-таки вызывает электромагнитные излучения. Сомневающиеся - к опытам Герца.
- тепловое излучение - искра есть еще и излучение в других спектрах электромагнитного излучения.
Сообщение от AVR-JTAG
|
Внутреннее сопротивление разряженного конденсатора равно нулю (перед зарядкой) ... По мере заряда внутреннее сопротивление конденсатора увеличивается, ток падает. На эти процессы и уходит часть "энергии" (перезарядка\переполюсовка)
|
Нет, не так!
Понятие идеального конденсатора (используется для расчета схем) не содержит внутреннего сопротивления. Обычно - внешняя схема имеет выходное сопротивление. Вот оно и ограничивает ток как в начале заряда, так и потом, приближая кривую заряда близко к экспоненциальной.
Сообщение от Papimas
|
Ага, особенно у вакуумного конденсатора![Валяюсь от смеха](images/smilies/icon_biggrin.gif)
Почитайте первоисточники, для начала
|
Papimas, конденсатор, он и есть конденсатор. Хоть на электролит, хоть на вакуумник подайте импульс, и Вы увидете одни и те же процессы.
Против теории, уже давно доказанной и проверенной временем, не попрешь.
Последний раз редактировалось mvkarp; 14.10.2011 в 20:37.
|
|
|
|
14.10.2011, 20:39
|
|
Почётный гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 26.01.2007
Сообщений: 3,123
Сказал спасибо: 61
Сказали Спасибо 1,153 раз(а) в 624 сообщении(ях)
|
Re: Куда уходит энергия в конденсаторах?
Сообщение от nikdm53
|
Чтобы зарядить пустой конденсатор нужно затратить энергию на перемещение зарядов.
При заряде конденсатора на одну обкладку приходят заряды а с другой уходят. Вот на перемещение зарядов с заземленной обкладки в землю и ушла энергия.
|
А если конденсаторы в вакууме и не заземлены, ну нет понимаешь ли связи с землей?
|
|
|
|
14.10.2011, 21:00
|
|
Вид на жительство
Регистрация: 14.07.2009
Сообщений: 322
Сказал спасибо: 103
Сказали Спасибо 109 раз(а) в 56 сообщении(ях)
|
Re: Куда уходит энергия в конденсаторах?
Добрый вечер.
Вот читаеш тему - все как-то близоруко, честное слово, рассматривают проблему типа искра, излучение, тепло! Но давайте шире посмотрим - это Фарадей механическими контакторами пользовался, но мы ведь можем коммутировать и не механически! Вот и получается что искра здесь и не причем! (Например в вакуме можем коммутировать). И можно не привлекать высшие материи - просто путем очевидных рассуждений приходить к каким-то умозаключениям.
|
|
|
|
Ваши права в разделе
|
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения
HTML код Выкл.
|
|
|
Часовой пояс GMT +4, время: 21:39.
|
|