Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Ответить

Re: Куда девается энергия конденсатора ?

Сб окт 13, 2018 12:20:07

Повторю:
El-Eng писал(а):Теперь соединим их вместе разноименными полюсами (+ к -, и - к +).
Разноименными, чтобы потек ток. :)

Re: Куда девается энергия конденсатора ?

Сб окт 13, 2018 12:48:52

а кому то диссертацию написать :)

Вы несете какую то чушь. Какая нахрен диссертация, когда вопрос элементарен даже на уровне средней школы...?
А уж для человека окончившего радиотехнический ВУЗ - тем более.

Добавлено after 15 minutes 32 seconds:
У нас система как раз замкнута, вы в замкнутую систему вносите второй конденсатор, и энергия первого конденсатора делится между уже двумя конденсаторами.


Система не может быть замкнута с точки зрения энергии, патамушта не может быть конденсатора с нулевым размером, а значит невозможно закоротить такой конденсатор проводником нулевой длины. Конденсатор с нулевым размером имеет нулевую емкость. Проводник ненулевого размера имеет ненулевую индуктивность.
Таким образом, система имеет возможность генерировать переменное электрическое и магнитное поле. Значит она не замкнута.
Рассматривать схему состоящую из УГО конденсатора как физическую модель нельзя. Это безграмотно.


Закон сохранения заряда основан на законе сохранения энергии.

:facepalm:
Учите матчасть.

https://studfiles.net/preview/830910/page:3/

Закон сохранения заряда непосредственно следует из закона сохранения вещества. Количество избыточных электронов начального и конечного состояния системы должно быть равно. Иначе потрудитесь объяснить происхождение лишнего заряда.


Был заряд на одном конденсаторе Q = CU.
................ бла-бла-бла.................
Стал заряд на каждом из конденсаторов после подключения второго CU/sqrt(2).
То есть заряд увеличился на sqrt(2)

Феерично!!! Вы доказали, что закон сохранения заряда противоречит закону сохранения энергии. Поздравляю!!!
:music:

С АЦП вы тоже сильно неправы. :)
Принцип работы АЦП основан на деление напряжения.

Вопрос не в "деление напряжения", а в том, КАК происходит это деление. В резистивных АЦП это происходит на основании закона Ома при протекании тока через резистивный делитель, а в емкостных АЦП деление напряжения происходит на КОНДЕНСАТОРАХ как раз на основании закона сохранения заряда. Посредством ключей заряд дробится между конденсаторами.
Ссылку на матчасть я ранее приводил. Потрудитесь ознакомиться.

Олтугеза, милостивые государи, прекратите нести пургу. Опыт не соответствует вашим глупостям. Возьмите за труд и смелость, наконец, признать свою безграмотность...

Re: Куда девается энергия конденсатора ?

Сб окт 13, 2018 14:07:55

Конденсатор с нулевым размером имеет нулевую емкость.
У плоского конденсатора ёмкость пропорциональна площади пластин и обратно пропорциональна расстоянию между ними. Утверждать, что 0^2/0 = 0, я бы не стал.

Re: Куда девается энергия конденсатора ?

Сб окт 13, 2018 14:17:10

И тем не менее это так. Нулевой объем не может содержать никакое количество заряда. Вы пытаетесь оперировать формулой емкости плоского конденсатора без учета ее (формулы) ограничений. Ограничения ее состоят в МАКРОМОДЕЛИ конденсатора, который она описывает математически. Например, чему равна емкость конденсатора с геометрическими размерами менее одного атома? :)

Re: Куда девается энергия конденсатора ?

Сб окт 13, 2018 14:36:38

Вы выходите за рамки электротехники.

Re: Куда девается энергия конденсатора ?

Сб окт 13, 2018 14:44:10

Я никуда не выхожу.
В макромоделях элементов электрических схем нельзя прибегать к "идеальным" моделям. Законы физики на подобные модели не распространяются в связи с нереализуемостью таких моделей в природе. Если мы убрали из рассмотрения потери на излучение и омические потери, то на выходе получим полную чушь.
При разряде конденсатора через КЗ проводник ВСЕГДА есть ИЗМЕНЯЮЩЕЕСЯ магнитное поле связанное с током разряда. При разряде конденсатора ВСЕГДА есть ИЗМЕНЯЮЩЕЕСЯ электрическое поле самого конденсатора. Этим нельзя пренебречь. Нулевая геометрия исключает и ток, и заряд, и поле.
Закороченный конденсатор превращается в КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР ВСЕГДА. Даже когда процесс в нем носит апериодический характер из-за потерь энергии.

Re: Куда девается энергия конденсатора ?

Сб окт 13, 2018 21:29:26

Крам, действительно!

Закон сохранения энергии здесь не работает, точнее мы сами от него отказываемся в рамках рассматриваемой задачи.

Например тоже самое происходит в задаче с неупругим соударением шаров, в которой закон сохранения энергии не выполняется, точнее не рассматривается, так как мы не рассматриваем внутренние процессы в неупругих шарах после соударения(соединения), чем заранее закладываем потерю энергии, и говорим что будем рассматривать задачу только в рамках закона сохранения импульса.

В задаче с конденсаторами рассматривается только состояния равновесия, 1) заряжен один. 2) заряжены оба, но это неверно, в процессе зарядки-разрядки должны появится колебания.

Процесс зарядки-разрядки напоминает присоединение сжатой пружины к расслабленной, после соединения пружин в пружинах начнутся колебания, и их мы не рассматриваем, говоря что сжатие пружин установится на определённом сжатии(напряжении), чем закладываем потерю энергии, которая находится в колебаниях пружин после их соединения и которую мы негласно гасим, приводя пружины в состояние неподвижного равновесия, в итоге выкидываем кинетическую энергию колебаний и рассматриваем только потенциальную энергию из равновесия сил пружин и получаем 1/2 (половину) от начальной Энергии.

И как с неупругими шарами, рассматриваем задачу в рамках закона сохранения импульса, который в случае с пружинами называется равенством сил, а нашем случае с конденсаторами - законом сохранения заряда.

:roll:

Так что если закон сохранения энергии не сохраняется, то мы что-то упускаем.

Надо заметить что колебания в заряженном конденсаторе возникнут даже без замыкания на незаряженный, достаточно вывести систему из равновесия, например изменить ёмкость заряженного конденсатора, что конечно эквивалентно замыканию на незаряженный.

Re: Куда девается энергия конденсатора ?

Пн окт 15, 2018 09:11:24

Давайте „придумать” модель конденсатора.
Берём герметичный сосуд и заполняем его газом. Газ этот немножко особый. Он „липкий” - сжимаясь он повышает свое давление и свою „липкость”
Изображение
Зная что напряжение на конденсаторе пропорционално заряда рисуем шкала заряда/напряжение. Её будем использовать для расчета энергий. Посколько нас интересует только часть формулы для заряда/напряжение то наша формула имеет такой вид Е=V*V/2 – т.е. у нас капацитет всегда 1.
Я назвал это УЕЭ (Условная Единица Энергии).

Начинаем заполнять наш сосуд.
- заполнили наполовину – давление поднялось и „липкость” газа поднялась.
- и т.д. Смотри рис.
-
Добавим еще один такой же сосуд. У нас уже два сосуда. Заполним один из них жикостью (зарядом) до крышки (8) и соединим с другим – пустым (0). установим скорость перекачки заряда 1л/ч – ложка/час или 1к/ч – капля/час.
Изображение
После завершение процесса перекачки наблюдаем „потеря” энергий – ровно половину. У нас скорость перекачки (низкая) гарантирует, что в процессе перекачки не было стуков, вибраций, звуки, нагрева и др. потери энергий.
А энергия убежала! Где она.

Совершилась работа на перекачки заряда и на преодоление „липкости” газа.
Изображение
Обратная задача. Вопрос:Какая работа должен совершить насос для перекачки заряда и повышение "липкости" газа?
Сами ответите.

Вопрос: Какая цена (потеря энергий) для перекачки 1 заряда? (для наших сосудов)
Изображение
Видим: Потеря залитого сосуда 1 заряда „стоит” 7.5 УЕЭ а добавило всего 0,5 УЕЭ у постого сосуда. Вот „потери” 7 УЕЭ) на перекачки заряда и преодоление „липкости” газа.
В обратном направлений – накачиваем насосом:
Для единицу заряда с 0,5 УЕЭ насосу нужно совершить работу в 7 УЕЭ для поднятие давление и „липкости” газа.

И т.д.

PS:Я думаю все поняли что под „липкости” газа я понимаю электростатическое поле внутри конденсатора.
PS:Я не утверждаю что при разряда конденсатора нет потери по КРАМ-а, но они не дают ответ на ситуацию с "идеалного" конденсатора. Да и не думаю, что на излучение и т.д. будет терятся половина энергий.

Re: Куда девается энергия конденсатора ?

Пн окт 15, 2018 10:46:54

Что за "липкость" :facepalm: ?
то, что, ЭСП удерживает заряд в конденсаторе лишь увеличивает его емкость - равносильно использованию более ёмкого баллона для газа.
количество газа - заряд
давление - напряжение
емкость - объём
P=N/V - U=Q/c (с некоторыми упрощениями) формулы похожи и для энергий формулы тоже будут похожи

Добавлено after 5 minutes 5 seconds:
а если хочется зарядить конденсаторы до 0,7*U1, то можно применить катушку, сначала зарядить пустой конденсатор через неё до напряжения 0,5*U1 (на полном тоже останется половина), а затем быстро переключив схему так, чтобы конденсаторы оказались подключены параллельно, а вывод, катушки от первого конденсатора оказался на "земле". Затем, как только ток в катушке упадет до 0, катушку следует отключить. так энергия системы будет сохранена, но вот заряда в конденсаторах будет уже больше... (опять-же если все элементы идеальные)
Последний раз редактировалось Ivanoff-iv Пн окт 15, 2018 10:48:55, всего редактировалось 1 раз.

Re: Куда девается энергия конденсатора ?

Пн окт 15, 2018 10:48:44

Ivanoff-iv писал(а):Что за "липкость"
Неудачный термин. Общеупотребителен термин "вязкость", понятие которого при некотором допущении подобно понятию удельного сопротивления в электричестве.

Re: Куда девается энергия конденсатора ?

Пн окт 15, 2018 12:57:49

Я имел в виду именно "липкость". Как пластины конденсатора стремятся прилепнуться под влияние электростатическое поле внутри конденсатора, подобно и должен вести себя газ наш - с повышение давления повышается и сила "липкости" - стремление газа удержат жидкость внутри сосуда.

Обем - капацитет
жидкость - заряд
Шкала - напряжение
Давление - электростатическое поле внутри конденсатора.
"Липкость" - напряженость электростатическе поле
Хотя, можно и другие термины подобрать. Мне суть важна, а не слова.

Вязкость - скорее сопротивление. А мы это здесь не рассматриваем - сопротивление.

Re: Куда девается энергия конденсатора ?

Пн окт 15, 2018 13:24:34

Обем - капацитет

Вы занимаетесь ерундой, милостивый государь. Механические аналогии в электротехнике и электродинамике совершенно неуместны.
Найдите аналогию электромагнитному полю... :) :tea:
Задачи с конденсаторами решаются на основе закона сохранения заряда. Поскольку для зарядов система замкнута, то есть их количество измениться не может.
А думаете Вы или не думаете что-либо про потери и их величину - никакого значения для расчета не имеет.
Расчет отлично подтверждается в симуляторе, где все виды потерь могут быть сведены к общему сопротивлению.

Re: Куда девается энергия конденсатора ?

Пн окт 15, 2018 14:24:35

Я имел в виду именно "липкость". Как пластины конденсатора стремятся прилепнуться под влияние электростатическое поле внутри конденсатора, подобно и должен вести себя газ наш - с повышение давления повышается и сила "липкости" - стремление газа удержат жидкость внутри сосуда.
если до этого было немного непонятно - зачем такие термины и извраты... то теперь стало всё ясно :)) :)) :)) что я лучше в это вникать не стану...
липкий газ, притягивающий жидкость... :shock:
:idea: какаято :idea: научная :idea: фантастика :idea:
_____
у меня случай был, както почитав "сталкеров" решил взвешаться (зря чтоли весы у кровати стоят), а весы раз! и на 10 кг больше кажут! ну, думаю сломались, покажу хоть жене прикол (она меня всё раскормить пытается), приношу весы на кухню... вес в норме, в спальне опять +10!, несколько раз бегал туда-сюда... под впечатлением даже про гравитационные аномалии подумал... (вот оно, почему с кровати то по утрам вставать тяжело - гравитация хлещет!) потом про применение аномалии в мирных целях подумал - сделать кольцо с водой, пусть циркулирует и турбину крутит...
Спойлероказалось, ковролин в спальне донце у весов проминает, бедная жена... они ж там месяца 3 уже стоят...
вот такой облом... :)) даже немного расстроился...

Re: Куда девается энергия конденсатора ?

Пн окт 15, 2018 15:45:17

Кажущийся Парадокс не сохранения энергии в двух пружинах. :)
(аналогично парадоксу соединения двух конденсаторов, заряженного и разряженного)

Во вложении pdf-файл где показана аналогичная ситуация при соединении двух пружин.

Имеем две пружины одинаковой длины: l и одинаковой жёсткости: к

Общая длинна двух расслабленных пружин 2l

Далее первую пружину сжимают на Δx1 = Δx и соединяют с расслабленной пружиной Δx2 = 0 , жестко фиксируя несоединённый конец сжатой пружины.

Таким образом, общая длина пружин после сжатия и соединения составляет:
L = 2l - Δx

Далее сжатую пружину расслабляют на несжатую пружину.
После расслабления обе пружины будут иметь одинаковую длину и одинаковое сжатие, так как имеют одинаковую жёсткость, что следует из равенства сил сжатия:

F=kx
F1 = F2
k1 Δx1 = k1 Δx2 ; так как K1=k2=k => Δx1 = Δx2
Отсюда следует что длина каждой пружины после соединения:
L1 = L2 = l - Δx/2
Δx1 = Δx2 = Δx/2

Kак изменилась общая энергия пружин до и после соединения:
Первоначально энергия системы равнялась энергии:

Э0 = (1/2) k(Δx)²
Э' = (1/2) k(Δx1)² + (1/2) k(Δx2)² = (1/2) k(Δx/2)² + (1/2) k(Δx/2)² = (1/4) k(Δx/2)²

Э0/Э' = 1/2

Вывод: Если не учитывать кинетическую энергию системы, а именно колебания пружин после соединения и расслабления, то общая энергия системы уменьшается в 2 раза и закон сохранения энергии не выполняется.

Ссылки на pdf-файл.

https://oldbrowser.files.fm/u/vs65rffg
https://oldbrowser.files.fm/u/vs65rffg# ... %D1%8B.pdf
https://ufile.io/ydira

https://i.imgur.com/TAEk6J8.png

Админ запретил вложения pdf-файлов :(

Re: Куда девается энергия конденсатора ?

Пн окт 15, 2018 16:20:37

Хорошая аналогия - те же законы по сути.

Ещё хорошо для большей наглядности пружины не просто соединить, а между ними вставить массивный шарик.

И тогда, в момент, когда длины пружин равны, и суммарная энергия двух наполовину сжатых пружин вдвое меньше изначальной энергии одной пружины может показаться, что нарушился закон сохранения энергии. Но ведь в это время шарик всей своей массой "летит" вправо, и эта кинетическая энергия и есть те самые "потери".

Аналогично в любой подобной системе. Тот же маятник, те же сообщающиеся сосуды с жидкостью. В момент якобы равновесия - общая (потенциальная) энергия уменьшилась, но настолько же увеличилась и кинетическая.

Также и с конденсаторами. В момент времени, когда заряды выравниваются, суммарная энергия конденсаторов вдвое меньше изначальной одного. Но не стоит забывать о том, что в это время протекает ток и возникает электромагнитное поле, в которых и содержится та самая "потерянная" энергия.

Re: Куда девается энергия конденсатора ?

Пн окт 15, 2018 16:22:53

Ivanoff-iv писал(а):если до этого было немного непонятно - зачем такие термины и извраты...

Потому что все понимают:
Перетаскивая жидкость (ложками, каплями, ведрами), сжимая газ - совершается работа.

А для "перекачка" заряда, повышение, изменение напряженности поля думают - халява!

Вот и пришлось доказывать, что таская воду - совершаеш работу.

А "липкость" мне показалось, что она - несмотря на свою гипотетичность и отсуствие физ. смысла - имеет место для объяснение разницу в "цене" для перетаскивание единицу заряда.

Re: Куда девается энергия конденсатора ?

Пн окт 15, 2018 16:36:40

а чем (в случае жидкости) высота столба этой жидкости не устроила? или давление, в случае газа?
чем больше вкачано, тем трудней вкачать ещё...
а у тебя наоборот, чем больше давление, тем сильней газ держит, вот это мне не понятно.

Re: Куда девается энергия конденсатора ?

Пн окт 15, 2018 16:41:13

Вот и пришлось доказывать, что таская воду - совершаеш работу.

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

Re: Куда девается энергия конденсатора ?

Пн окт 15, 2018 16:49:59

В чем КРАМ прав то в том, что найти аналогию поля - трудно. Невозможно.

Высота столба, это одно из измерениях количества жикости, заряда.

Re: Куда девается энергия конденсатора ?

Пн окт 15, 2018 16:54:36

Хорошая аналогия - те же законы по сути.

Ещё хорошо для большей наглядности пружины не просто соединить, а между ними вставить массивный шарик.

И тогда, в момент, когда длины пружин равны, и суммарная энергия двух наполовину сжатых пружин вдвое меньше изначальной энергии одной пружины может показаться, что нарушился закон сохранения энергии. Но ведь в это время шарик всей своей массой "летит" вправо, и эта кинетическая энергия и есть те самые "потери".

Аналогично в любой подобной системе. Тот же маятник, те же сообщающиеся сосуды с жидкостью. В момент якобы равновесия - общая (потенциальная) энергия уменьшилась, но настолько же увеличилась и кинетическая.

Да масса потребуется уже для рассмотрения колебаний пружин и тогда будет видно, что никакой потери энергии нет.
Ответить