Электроника - это просто Теоретические и практические вопросы для начинающих электронщиков. |
14.02.2009, 21:36
|
|
Частый гость
Регистрация: 03.01.2008
Сообщений: 29
Сказал спасибо: 1
Сказали Спасибо 1 раз в 1 сообщении
|
Куда уходит энергия в конденсаторах?
Всем добрый день. Вот возник один вопрос сам не могу додуматся до истины , может вы поможете. Короче суть вопроса в следующем : есть конденсатор емкостью С и мы его заряжаем до напряжения Uo , таким образом энергия электрического поля кондера должна быть Wо=(C*Uo^2)/2 . Дальше к этому конденсатору мы подключаем другой незаряженный конденсатор такой же емкости С . Поскольку оба конденсатора одинаковой емкости , то и заряд их будет одинаков , а следовательно и напряжение, и это напряжение будет равно Uo/2 от первоночального. А вот теперь и весь прикол : попробуйте из этой системы извлечь затраченную энергию. Максимум что удастся так это получить вдвое меньшую затраченную работу , и это не учитывая потерь.
Можете провести расчет самостоятельно что в новой системе где С=С1+С2=2С и U=Uo/2 энергия равна W=Wo/2 . И куда как вы думаете делась энергия Wo/2 . Все расчеты подтверждены эксперементально , но ответа на вопрос не дают.
|
|
|
|
15.02.2009, 03:05
|
|
Супер-модератор
Регистрация: 08.09.2007
Адрес: Kyiv, Ukraine
Сообщений: 7,967
Сказал спасибо: 429
Сказали Спасибо 3,940 раз(а) в 1,691 сообщении(ях)
|
По моему скромному разумению половина энергии (следовательно, и работы) первого конденсатора потрачена на заряд второго...
__________________
Выслушай и противную сторону, даже если она тебе и противна!..
|
|
|
|
15.02.2009, 03:51
|
|
Частый гость
Регистрация: 03.01.2008
Сообщений: 29
Сказал спасибо: 1
Сказали Спасибо 1 раз в 1 сообщении
|
Не могли бы вы раскрыть поподробней свой ответ, т.к. после замыкания цепи на каждом конденсаторе будет по четверти первоночальной энергии
|
|
|
|
15.02.2009, 05:20
|
|
Супер-модератор
Регистрация: 08.09.2007
Адрес: Kyiv, Ukraine
Сообщений: 7,967
Сказал спасибо: 429
Сказали Спасибо 3,940 раз(а) в 1,691 сообщении(ях)
|
Re: Куда уходит энергия в конденсаторах?
Цитирую Вас же:
Сообщение от po3
|
Поскольку оба конденсатора одинаковой емкости, то и заряд их будет одинаков, а следовательно и напряжение, и это напряжение будет равно Uo/2 от первоночального... Максимум что удастся, так это получить вдвое меньшую затраченную работу...
|
По-видимому, Вас смутило, что
Цитата:
|
после замыкания цепи на каждом конденсаторе будет по четверти первоначальной энергии
|
Это будет верно, если разряд выполнять на сопротивление такого же номинала, как и для одиночного конденсатора. Работа будет в 2 раза меньше. Но если напряжение уже в 2 раза меньше, то и сопротивление нагрузки должно быть в 2 раза меньше, чтобы сохранился одинаковый ТОК разряда, тогда суммарная работа останется такой же.
Извините, что "на пальцах" - но с математикой я не очень дружу, больше "оценочно". Поэтому и отвечаю сам, собственно, чтобы тема попала в рассылку - тогда подтянутся спецы и растолкуют всё досконально, а то из-за таких вот "трех сосен" и появляются "ЭФАЛДы".
__________________
Выслушай и противную сторону, даже если она тебе и противна!..
|
|
|
|
15.02.2009, 17:28
|
|
Прописка
Регистрация: 15.04.2005
Сообщений: 256
Сказал спасибо: 1
Сказали Спасибо 4 раз(а) в 4 сообщении(ях)
|
Я тоже не математик. ![Улыбка](images/smilies/icon_smile.gif) Так что просто пара соображений.
Практически что либо выяснить у вас не получится, так как огромная часть энергии при таком подключении второго конденсатора уйдет в тепло (плазма искры, сопротивления последовательные в конденсаторах и проводах и пр.).
И я так смутно представляю себе, что то количество энергии, которое вы потеряли в расчете, и уйдет в тепло. Причем, видимо, независимо от сопротивления цепей разряда. ИМХО
|
|
|
|
15.02.2009, 20:28
|
|
Почётный гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 19.01.2007
Сообщений: 1,747
Сказал спасибо: 2
Сказали Спасибо 46 раз(а) в 35 сообщении(ях)
|
Вроде проходили ![Валяюсь от смеха](images/smilies/icon_biggrin.gif) :
"...энергия электрического поля не обладает свойством аддитивности, т.е. энергия поля E, являющегося суммой полей E1 и E2, вообще говоря не равна сумме энергий слагаемых полей...."
Звучит парадоксально,но это так, выкладок увы не помню.
Удачи!
__________________
Я, думаю, нужно подумать...
|
|
|
|
15.02.2009, 23:32
|
|
Частый гость
Регистрация: 03.01.2008
Сообщений: 29
Сказал спасибо: 1
Сказали Спасибо 1 раз в 1 сообщении
|
Да скорее всего потеря энергии происходит из-за сопротивлений проводникой, рассеивается в виде ЭМ волн и прочее. А если учесть ,что каждая динамическая система стремится обрести такое состояние в которой её энергия минимальна. Можно легко привести аналогию с U-образным сосудом где сначала одно колено пусто, другое полное. То при открытии между ними крана будет происодить колебания воды т.е. часть воды если можно так сказать "превратилась" в кинетическую энергию воды , а часть заполнила второе колено т.е. в каждом колене/конденсаторе/ будет не 2/Корень(2) воды /напряжения/ а в два раза меньше . Ух наверное так.
|
|
|
|
16.02.2009, 00:02
|
|
Прописка
Регистрация: 13.06.2006
Адрес: Санкт-Петербург
Сообщений: 289
Сказал спасибо: 5
Сказали Спасибо 52 раз(а) в 17 сообщении(ях)
|
Re: Куда уходит энергия в конденсаторах?
Сообщение от po3
|
Поскольку оба конденсатора одинаковой емкости , то и заряд их будет одинаков , а следовательно и напряжение, и это напряжение будет равно Uo/2 от первоночального.
|
Это заблуждение. После того как вы подключите заряженный конденсатор до напряжения U к аналогичному разряженному конденсатору, напряжение на двух параллельно соединенных конденсаторах будет равно U*sqrt(1/2) или U*0,707 , а не U/2.
Так что энергия никуда не теряется. Конечно будут потери вследствие токов утечки, но если конденсаторы хорошие, то это не будет сразу заметно.
|
|
|
|
16.02.2009, 02:23
|
|
Частый гость
Регистрация: 03.01.2008
Сообщений: 29
Сказал спасибо: 1
Сказали Спасибо 1 раз в 1 сообщении
|
Ну заблуждение или нет можно легко проверить. Поскольку цепь изолированная и утечками конденсаторов мы пренебрегаем т.е. заряд Q=const получим что Q1 и Q2 заряды каждого коннденсатора то Q=Q1+Q2 , дальше вы утверждаете что конечное напряжение в системе равно U*0.707 , поскольку конденсаторы соединены параллельно то U1=U2=U*0.707 тогда подставим в наше уравнение где Q=C*U -первоночальный заряд:
C*U=C*U*0.707+C*U*0.707 после сокращения С и U получим: 1=1,414 8O
|
|
|
|
17.02.2009, 15:44
|
|
Почётный гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 12.11.2004
Адрес: Москва
Сообщений: 8,577
Сказал спасибо: 704
Сказали Спасибо 4,342 раз(а) в 1,990 сообщении(ях)
|
Пытливые однака ребята собрались.
Спайсу то хоть доверяем?
____________________________
Лучше один раз пощупать, чем сто раз потрогать.
-- Прилагается рисунок: --
|
|
|
|
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: 08:04.
|
|