[Решено] Емкость планарного конденсатора

[vouk]

phil311:

...Размышлял об этих вещах. Когда R1 = R2 , получается конденсатор из двух "бесконечно тонких" проводов, но емкость этого конденсатора, имхо, вовсе не должна быть равной нулю. Когда "размер конденсатора станет меньше зазора" - этот случай пожалуй есть уже некорректное использование расчетной формулы.

Если Вы в формуле для обычного плоского конденсатора устремите один размер пластины к нулю, то получите емкость, равную нулю. Это нормально и физично. Между тем полученный "вырожденный конденсатор" ничем не отличается от вырожденного Вашего".

Надо бы, чтобы кто-то грамотный в физике и высшей математике перепроверил вывод формулы. Может быть, Воук чего-то не заметил или не принял в расчет,

Мне абидна.. Если найдете такого, пусть лучше сам посчитает. По результату и будете судить, достаточно ли он грамотен

А с чего бы это емкость между двумя "бесконечно тонкими" проводниками конечной длины и при конечном зазоре оказалась бы равной нулю? Мне кажется, так быть не должно....

Должно, phil311. Заметьте, что в вырожденном случае (или близком к нему) значение емкости по формуле "с четверкой" не будет зависеть от расстояния между проводниками, ибо под логарифмом всегда будет 4. Это совершенно "нефизично". Какой физический смысл у этой емкости 2.15 пф, не зависящей от расстояния между проводниками?
Вы вынуждаете меня разжевывать то, до чего должны были додуматься сами.

[phil311]

Еще отвечаю. "мои соображения Вы припомните, когда согласующий транс потребует значительно меньшую индуктивность чем рассчитанную по формуле"...
Простите, это по причине листвы, облаков и пролетающих мимо "летающих тарелок"? Ну НЕ ВЕРЮ я в это, и все тут!
Далее. "EH антенна просто частный случай полуволнового вибратора но не с распределенными параметрами а "сосредоточенными". Здесь классическая электродинамика рулит".
- Сосредоточенная тут тотлько индуктивность, а емкость распределена. Впрочем, есть и распределенная индуктивность в поастинах конденсатора... Все что угодно можно объявить "частным случаем полуволнового вибратора".................

[vouk]

tauP10:

Не обязательно, можно выразить и так C=∆Q/∆U
...
Не надо про бесконечно удаленные объекты , это трудно для понимания.

Потенциал точки пространства - это, по определению, работа по перенесению единичного заряда из бесконечно удаленной точки в данную точку. А через этот потенциал и определяется емкость уединенного проводника. Не говорите про "абсолютную" емкость, и мне не придется говорить про бесконечно удаленную точку.

А теперь объявляю правильный ответ на поставленный ранее вопрос: измеритель с соединенной к корпусу точкой C показывает 58.8pF
Собственная емкость C1 тоже == 58.8pF , как ни странно.
Вы не угадали.... Такой вот измеритель хитрый о 4-х концах переходящих в "клешни", с компенсацией токов утечки из сигнальных проводов, измеряющий исключительно только то что просят на концах своих клешней...

Я не гадал, а ответил, подумав. Чего и Вам желаю
А почему Вы думаете, что 58.8 пф - это правильно? Как бы ни был "хитер" Ваш прибор, неужели катушка индуктивности "глупее"? (см. ниже). Просто Ваш прибор "заточен" на то, чтобы именно так интерпретировать Вашу цепь. Совершенно ясно, что "корпус прибора" - отнюдь не пустое понятие для него. Между тем к измеряемой цепи он никакого отношения не имеет.

Как Вы думаете, на какой частоте будет работать схема из приведенного рисунка с тремя конденсаторами если точка C заземлена а вместо измерителя стоит индуктивность L?
Если Вы скажете что она определится ёмкостью только L и С1 , то я назову это неверным подходом с точки зрения теории цепей.
Гораздо ближе к истине ответ L и C1+(C2*C3)/(C2+C3)

Я скажу то, что сказал и в прошлый раз - а именно 156 пф (это емкость, а частота, соответственно 1 дробь 2 пи корней квадратных из эль цэ). А это и есть Ваши "L и C1+(C2*C3)/(C2+C3)".

Помогите пожалуйста phil311-у рассчитать аналоги емкостей С2 и С3 для случая его антенны , окруженной со всех сторон земными предметами а сверху грозовыми облаками. Или хотя бы порядок паразитной емкости. Если не трудно.

А он не просит. И думаю, правильно делает

у меня личное , глубокое убеждение , что чем меньше С1 между пластинами, тем ближе С2 и С3 к значению абсолютной емкости, определяемой геометрическими размерами пластин и даже более её)

А Вы сделайте эксперимент. Постройте из пластин плоский конденсатор, измерите его емкость (прибор у вас есть, он в данном случае врать не будет), сравните с рассчетной и посмотрите, вносит ли "абсолютная емкость" вклад. Мое личное убеждение - не вносит.

[vouk]

phil311, а чего Вы, собственно, ждете от новой антенны? Вы, кажется, уже говорили, что сравнивали с простым вибратором и разницы не замечено. А чего можно ожидать? Направленности - вроде никакой.. КПД - он и так почти 100% (у вибратора)... Габариты будут те же примерно, что и у полуволнового вибратора (особенно, если на крыше его ставить ). Так в чем Вы ожидаете эффект? Уж ни в сверхсветовой ли скорости передачи сигнала?

[Hj17kl]

phil311 - вы здорово встретили 1 апреля опозорили гуру итп. Ну хватит уже
P.S. Расчёт "изобретение" СВЧ антенны - кандидатская или докторская, а то и работа целого института (причём когда заработает не все понимают, а то и никто не понимает - почему она работает?) -› phil311 или всех стебал (в хорошем смысле этого слова) ну или просто сам "чайник". С опозданием поздравляю всех с 1 апреля - лучше темы не нашёл.
Извеняюсь если кого обидел.

[tauP10]

А Вы сделайте эксперимент. Постройте из пластин плоский конденсатор, измерите его емкость (прибор у вас есть, он в данном случае врать не будет), сравните с рассчетной и посмотрите, вносит ли "абсолютная емкость" вклад. Мое личное убеждение - не вносит.

Хе-хе , не юлите vouk. Вот только что вы написали что УБЕЖДЕНЫ что прибор не измеряет вклад абсолютной ёмкости. А зачем же Вы сразу этого не сказали когда я задал Вам задачку с тремя емкостями.
Еще вчера емкости C2 и С3 , которые я ввел нарочно, чтобы поймать Вас в логичесую ловушку , вы учитывали и прогнозировали показания прибора с ошибкой.

А эксперимент я уже сделал, невнимательно читаете vouk, прибор показывает те же значения что и ваша формула. Но только потому что С2 и С3 ему пофигу. А вот индуктивности они пофигу не будут , и вы даже с этим согласились

Я скажу то, что сказал и в прошлый раз - а именно 156 пф

. Подумайте над своей логикой vouk.

[phil311]

"Мне абидна"...
Дорогой Воук, прошу Вас, не обижайтесь пожалуйста! Вы сделали великое дело, которое на этом форуме больше никто сделать не мог - вывели формулу. А насчет четверки для меня дело пока что сугубо неясное... Почему ее нет у Вас, и она есть у тех авторов....
Кто я такой, чтобы Вас критиковать? Сам учился в универе кое-как, по принципу "первую пару проспал, на вторую опоздал, на третью не пошел". На экзамене по матанализу, помню, собственноручно "взял" криволинейный интеграл второго рода. Но это было так давно, что убей не помню, что это такое и как его "берут"....
Что касается tauP10, мне кажется, что Вы завели себя в какие-то непроходимые дебри, чего делать было не надо.... Вот именно что я не прошу учитывать облака и листву, и правильно делаю И никакая "абсолютная емкость" тут вовсе не нужна.... К тому же она "абсолютная" именно не по отношению к листве и облакам, а сама по себе....
"Вы вынуждаете меня разжевывать то, до чего должны были додуматься сами". - Прошу прощения, дорогой Воук, я же говорил про себя, что туп, а мне не поверили
"а чего Вы, собственно, ждете от новой антенны?".
- Отвечаю. С вибратором как раз НЕ сравнивал пока, ибо не было возможности. На диапазон "20 метров" полуволновый вибратор это провод длиной около 10 метров, разрезанный посередине и подвешенный не менее чем на высоте 5 метров от проводящей поверхности (а лучше 10 или 20 метров). У меня на крыше туча проводов, кабелей.... Радиотрансляция, кабельное телевидение, оптоволоконный интернет.... И повесить вибратор реально можно только вдоль всех этих проводов, а не поперек. Нормально он работать не будет, так что объективного сравнения не получится. Габариты - СОВСЕМ НЕ ТЕ, что у полуволнового вибратора! Там 10 метров в длину, а тут компактная конструкция размером не более 2 листов бумаги формата А4, а по толщине "совсем ничего". Которую есть возможность разместить в некотором удалении от иных проводников на крыше. Но именно необходимость сравнения со стандартными антенными и сподвигла меня на то, чтобы уходить на более высокие частоты, в УКВ, о чем писал ранее.
Направленности я и не ждал. Тогда лучше делать "яги"... О габаритах уже сказал, именно тут преимущество (если оно есть). С какой стати у вибратора кпд почти 100% ? Это не факт. Как мы определим, какая доля подводимой к вибратору энергии тратится на излучение, и какая на нагрев среды? Вопрос вовсе не прост. На сайте про ЕН-антенны как раз и прочитал, что кпд обычной антенны не 100% а намного ниже. Хотелось бы это проверить.... Если вот эта малогабаритная планарная антенна по эффективности излучения окажется хотя бы сравнимой с полноразмерным диполем, то уже хорошо. А если окажется хоть ненамного лучше его, то вообще фантастика. А если окажется полное барахло, то я по крайней мере буду знать точно, что кто-то мне наврал....
ну а насчет сверхсветовой скорости.... это вообще уже запредельная фантастика.... и померить-то мне нечем.... А отличить продольные волны от поперечных наверное все-таки можно несложными методами. Трудность тут в другом, антенны для излучения продольных волн описаны так неконкретно, что трудно понять, как вообще их можно было бы сделать....

[tauP10]

C одной стороны вы говорите это

Вот именно что я не прошу учитывать облака и листву, и правильно делаю И никакая "абсолютная емкость" тут вовсе не нужна.... К тому же она "абсолютная" именно не по отношению к листве и облакам, а сама по себе....

сдругой стороны боитесь "ближней зоны"

На диапазон "20 метров" полуволновый вибратор это провод длиной около 10 метров, разрезанный посередине и подвешенный не менее чем на высоте 5 метров от проводящей поверхности (а лучше 10 или 20 метров). У меня на крыше туча проводов, кабелей.... Радиотрансляция, кабельное телевидение, оптоволоконный интернет.... И повесить вибратор реально можно только вдоль всех этих проводов, а не поперек. Нормально он работать не будет, так что объективного сравнения не получится. Габариты - СОВСЕМ НЕ ТЕ, что у полуволнового вибратора! Там 10 метров в длину, а тут компактная конструкция размером не более 2 листов бумаги формата А4, а по толщине "совсем ничего". Которую есть возможность разместить в некотором удалении от иных проводников на крыше

Наверное Вы, phil311, и некоторые другие , полагаете что ближняя зона для EH антенны намного меньше чем у полуволнового вибратора. Не закрадывается сомнение в душу ? Нет? Очень хорошо.
Вы здоровый , нормальный человек.
Не то что я

[phil311]

Ответ Hj17kl:
"phil311 - вы здорово встретили 1 апреля опозорили гуру итп. Ну хватит уже".
- Чего именно хватит? Гуру жалко стало? Мы с этим гуру уже встречались на страницах этого форума. И у меня сложилось субъективное впечатление, какой бы вопрос ни возник, тут же как "чертик из коробочки" выскакивает этот гуру и начинает с умным видом давать глубокомысленные, но неточные и неконкретные советы... То, что на этот раз удалось избавиться от участия гуру в дискуссии, считаю позитивным моментом.

"Расчёт "изобретение" СВЧ антенны - кандидатская или докторская, а то и работа целого института (причём когда заработает не все понимают, а то и никто не понимает - почему она работает?)".
- Антенна, о которой идет речь, отнюдь не СВЧ. Частоты 145 или 435 МГц - это "очень низкие" частоты... А 14 МГц и подавно... Кандидаты и доктора - теоретики... Меня как-то приглашал кандидат наук, чтобы я ему сделал индивидуальную телеантенну. Я ему объяснил, как он мог бы сделать это сам. Тогда ему стало неловко, и он пригласил другого "мастера", который ему таки сделал это, разумеется за деньги. Знаний кандидата наук не хватило на то, чтобы себе телеантенну установить... При том, что он защищался именно по "антеннам", а не по чему-то другому
Он же мне рассказывал, что у них как-то не работала целая громадная радиолокационная система "загоризонтной радиолокации". До тех пор пока не нашли в системе два куска кабеля, соединенных коаксиальным разъемом. Когда заменили на один цельный кусок, все заработало как надо, а в чем разница, так никто и не понял. Так что Вы в чем-то правы....
Порой работа "целого института" неэффективна в виду плохой организации, а 1-2-3 человека могут сделать больше, чем целый институт. Зарабатывать ученые степени чужим трудом не собираюсь. У меня уже есть степень кандидата в гуманитарной области. Возможно, будет и докторская. Но это бесконечно далеко от радиотехники и антенн....
"-› phil311 или всех стебал (в хорошем смысле этого слова)"....
- Да никого я по существу не "стебал", за исключением "гуру форума". В самом деле в качестве хобби до сих пор занимаюсь радиосвязью на коротких волнах и УКВ. С 1986 года имею любительский позывной RA3TAW. В самом деле у меня на крыше стоит антенна с планарным конденсатором и катушкой, на 14 МГц, описание которой нашел в инете (Кононов, UA1ACO). В самом деле мне затруднительно сделать диполь этого диапазона, потому захотелось пересчитать конструкцию на УКВ диапазоны 145 и 435 МГц, а расчетной формулы для емкости планарного конденсатора не было. Теперь она у меня "почти что" есть, заковыка только с пресловутой "четверкой".... Впрочем, для практических прикидочных целей и этого достаточно. Благодарю всех участников дискуссии... Не исключая и "гуру Алекса"...

"ну или просто сам "чайник"."
- С этим спорить не буду. Даром что 28 лет назал окончил физфак университета, даром что 40 лет назад заинтересовался радиотехникой (первый детекторный приемник), и с тех пор немало ею занимался.... Все равно чувствую себя "почти что чайником". И знаю людей, которые в радио добились бОльших успехов чем я. Так что на "чайника" не обижаюсь. Вот я тут на форуме и задал чайниковский вопрос "как посчитать емкость планарного конденсатора", и вот какая дискуссия на 7 страниц из этого вышла... А меня подозревают что я "прикалываюсь".... Странный способ, согласитесь, прикалываться по поводу емкости планарного конденсатора. Для прикола можно было и что-нибудь попроще придумать....
"С опозданием поздравляю всех с 1 апреля - лучше темы не нашёл. Извеняюсь если кого обидел".
- Примите взаимные поздравления. Дурак в России - больше, чем дурак... Вспомните всех дураков, начиная от Емели на печке, и кончая теми, которые берут нас на работу и увольняют с нее, отказываясь повысить зарплату... Лично меня Вы ничем не обидели, так что извинения в мой адрес излишни.... За других поручиться не могу...

[phil311]

"Наверное Вы, phil311, и некоторые другие , полагаете что ближняя зона для EH антенны намного меньше чем у полуволнового вибратора. Не закрадывается сомнение в душу ? Нет? Очень хорошо. Вы здоровый , нормальный человек. Не то что я".
- Немного не так. Дело в том, что сама "ЕН-антенна" намного меньше полноразмерного диполя длиной 10 метров (для 14 МГц). У меня дом шириной 10 метров и длиной 100 метров. И все провода на крыше расположены вдоль дома. А чтобы растянуть диполь поперек, надо на самых краях крыши разместить две мачты высотой не менее 5 метров. Это нереально. Соседи такого безобразия не вынесут. А ЕН-антенна это "фиговина" размером чуть больше чем "два кулака". И разместить ее на расстоянии 5 метров (четверть длины волны) или более от всех посторонних предметов - куда более простая задача...
На самом деле я вовсе не такой "здоровый" и не такой "нормальный", как Вы думаете... Так что не переживайте по этому поводу.... Впрочем, позволю себе пошутить, "нормальный" человек не стал бы измерять емкости планарных конденсаторов под удивленными взорами коллег-инженеров....