Хорошо, я знаю, что здесь уже есть подобный вопрос, но мой делает еще один шаг вперед. Что мне действительно хотелось бы знать, так это то, сколько именно энергии передается от батареи к конденсатору. Я нахожусь в предположении, что это 100% энергии, и не могу понять, как это может быть только половина энергии, для меня это не имеет смысла, и я отказываюсь в это верить.
Я считаю, что это похоже на проблему с двумя конденсаторами, в которой один полностью заряженный конденсатор напрямую подключен к другому эквивалентному конденсатору, который полностью разряжен до 0 В. Конечно, они оба имеют одинаковое напряжение и, следовательно, уравниваются, но тогда говорят, что теперь в системе с двумя конденсаторами осталась только половина энергии. Как это может быть?
Да это правда, что как бы вы сейчас не соединили 2 конденсатора вместе, которых всего 2 пути, последовательно или параллельно, то общая мощность только половина но при этом я понимаю, что разрядил только первый конденсатор наполовину при зарядке другого наполовину, логически это все еще 100% энергии, но теперь только разделенной пополам.
Итак, мой главный вопрос снова заключается в том, сколько именно энергии передается от батареи к конденсатору, который начинается с 0 В? Я также понимаю, что в проводе будут крошечные мизерные резистивные потери, но на самом деле этого недостаточно, чтобы что-то сказать.
Я понимаю, что даже с резистором между батареей и конденсатором есть небольшая потеря мощности из-за рассеивания тепла в резисторе, но опять же, какое это имеет отношение к мощности, покидающей батарею, а затем поступающей в конденсатор? только имеют меньший ток и будут передаваться медленнее из-за сопротивления. Тем не менее, любая мощность, выходящая из батареи, будет такой же мощностью, которая входит в конденсатор, несмотря на резистор.
Близок ли я к пониманию этой передачи мощности от батареи к конденсатору, даже с резистором между ними?
================================================= =========================================
Отличные ответы внизу. Это заставило меня немного задуматься, и я понял, что это действительно разрушает половину энергии. На самом деле не разрушая его, а просто тратя его на рассеивание тепла, а также на противодействующие поля ЛЕНЦА в крошечной индуктивности проводов, соединяющих батарею с конденсатором, по крайней мере, я так думаю. Я не эксперт.
Однако, подумав гораздо больше, я подумал, как можно более эффективно заряжать конденсатор от батареи, и нашел простое решение. Я провел этот эксперимент, и он отлично работает, и я могу заряжать конденсатор от батареи с эффективностью примерно 84%.
Я взял таймер 555 и сделал простую импульсную цепь постоянного тока и катушку, которую я намотал с сопротивлением около 100 Ом. Затем я ввел эту катушку в резонанс, в котором входной ток стал очень мал, а выход в виде разрушающегося электромагнитного поля был очень высоким в виде отдачи высокого напряжения, во много раз больше, чем у батареи, и перенаправил. это через простой диод, и вуаля, 84% передачи энергии от батареи к конденсатору, дело решено, насколько я понимаю, хотелось бы, чтобы кто-нибудь превзошел эту эффективность.
Я также понимаю, что в проводе будут крошечные мизерные резистивные потери, но на самом деле этого недостаточно, чтобы что-то сказать.
Наоборот, решающее .
Предполагая идеальный источник напряжения (может подавать неограниченный ток) напряжения , идеальный резистор сопротивления , а идеальный незаряженный конденсатор емкостью , внезапно соединяются последовательно, например, с идеальным ключом, результирующий последовательный ток определяется выражением
Мощность, отдаваемая источником , равна
Мощность, подаваемая на резистор, равна
Мощность, подводимая к конденсатору, равна
Отсюда следует, что энергия, отдаваемая источником, равна
Энергия, переданная резистору , равна
Отсюда следует, что энергия, переданная конденсатору , равна
Обратите внимание, что сопротивление не является фактором в результатах для энергии!
Однако мы не можем установить в противном случае ток и мощность не определены.
Но мы можем установить произвольно малой без изменения результата, состоящего в том, что сопротивление рассеивает половину энергии (передаваемой источником), в то время как конденсатор хранит другую половину.
В физическом случае неизбежны индуктивность и радиационное сопротивление, так что по мере уменьшения «обычного» сопротивления преобладают индуктивные и радиационные эффекты.
Когда вы подключаете батарею к конденсатору, «настоящая» цепь состоит как минимум из четырех последовательных компонентов:
Любой провод имеет индуктивность, так как ток, протекающий по нему, индуцирует магнитное поле. Можно иметь провода без сопротивления — мы называем их сверхпроводниками. Итак, давайте посмотрим на цепь, которая не имеет сопротивления, а только три других.
При замыкании цепи потечет ток. Индуктивность будет сопротивляться скорости изменения тока, но не может полностью остановить его. Конденсатор зарядится. Когда напряжение на конденсаторе достигает того же напряжения, что и на аккумуляторе, ток все еще течет (из-за индуктивности). Получается, что энергия, запасенная в конденсаторе, точно такая же, как и энергия, запасенная в катушке индуктивности.
Далее происходит то, что индуктор будет нагнетать больший ток в конденсатор, пока ток не станет равным нулю. В этот момент напряжение на конденсаторе выше, чем напряжение на аккумуляторе, и конденсатор будет разряжаться через индуктор. В итоге вы получите колебательную систему с частотой .
В реальной системе есть небольшое сопротивление (даже если провода сверхпроводящие, батарея будет иметь некоторое внутреннее сопротивление. Так же, как и пластины конденсатора). Со временем это сопротивление будет рассеивать дополнительную энергию, пока колебания не прекратятся. и напряжение на конденсаторе установится на уровне V. Это может занять много времени, если сопротивление мало, но это произойдет.
Альфред Центавр