Несколько вопросов об основных концепциях конденсаторов

Схемы

Итак, скажем, у вас типичная установка, как на этой диаграмме.

  1. Как протекает ток при зарядке конденсаторов? Чтобы уточнить, что за механика заставляет конденсаторы имитировать функциональность провода, а не действовать как разрыв в проводе, которым они являются?

  2. Когда конденсатор полностью заряжен, левая пластина положительная, а правая отрицательная, верно? Значит ли это, что когда вы отсоединяете батарею, конденсатор разряжается в направлении, противоположном направлению тока батареи?

Откуда вы взяли эти изображения? Они неверны. Лампа/светодиод не будет гореть постоянно, как в случае с батареями, если последовательно подключен конденсатор. Он ведет себя как зазор, который вы видите на символе конденсатора.
Я предполагаю, что целью рисунка является показать лампы, загорающиеся на короткий момент, прежде чем конденсаторы будут заряжены.
@ efox29 именно то, что сказал Дэн. Мне просто нужно было изображение, и оно было прямо с моего рабочего места, поэтому его было проще всего получить.

Ответы (2)

  1. Механизм — электростатическое отталкивание — сила Кулона. Батарея выталкивает дополнительные электроны на отрицательную пластину конденсатора. Избыточный заряд выталкивает равное количество электронов с другой пластины в остальную часть цепи. Для остальной части схемы кажется, что через конденсатор проходит ток, поскольку электроны входят в один конец и выходят из другого.

  2. Если вы замените батарею на короткое замыкание, конденсатор действительно будет производить ток разряда в направлении, противоположном току зарядки. (Это что-то вроде пружины.) Если заменить батарею с разомкнутой цепью, ток не течет и конденсатор остается заряженным.

Почему в первую очередь батарея заставляет электроны попадать на отрицательную пластину? Почему есть напряжение, если есть разрыв?
Напряжение есть, потому что там батарея. Напряжение находится между + и - батареи независимо от того, есть ли между ними какая-либо связь. Напряжение представляет собой разность потенциалов между двумя электродами.
@Majenko, но разве не должно быть соединение между двумя клеммами батареи, чтобы был поток? Как действует конденсатор при таком соединении, если по сути это дырка в проводе. Если бы это был просто разрыв в проводе, а не конденсатор, например, то тока не было бы никогда.
См. мою аналогию ниже. Это довольно хорошо объясняет, как он себя ведет. Простой разрыв был бы подобен резиновой пробке во рту. Конденсатор из-за очень большой площади поверхности действует совсем по-другому. И да, простой разрыв в проводе сам по себе является конденсатором, только с невероятно малой емкостью.
@ AR7 Кроме того, подумайте о том, как на самом деле движутся электроны. Они либо притягиваются, либо отталкиваются от одного конца батареи. Одна половина конденсатора (скажем, пластина, прикрепленная к + батареи) может быть похожа на шланг с одним концом в воде (шланг — это провод, резервуар для воды — это пластина конденсатора). Вы можете всасывать шланг и вытягивать часть воды (электронов) из резервуара, оставляя в нем меньше воды (электронов). Отсутствие электронов (положительный заряд) притягивает электроны к противоположной пластине (как воздушный шар к кошке).
Ток «внутри» конденсатора — это не настоящие электроны и ток в проводах, а «ток смещения», величина, которая помогла согласовать законы электромагнетизма Максвелла. EEVBlog Dave может помочь вам понять это: youtube.com/watch?v=ppWBwZS4e7A

Мастер аналогий снова здесь...

Вы можете думать о конденсаторе как о воздушном шаре.

Пока вы надуваете шарик, воздух выходит из ваших легких (батарея) и попадает в шарик (ток течет для зарядки конденсатора). По мере того, как шар увеличивается в размерах, он вытесняет окружающий его воздух (отталкиваемый заряд от противоположной пластины конденсатора). То есть до тех пор, пока вы не надуете воздушный шар настолько, насколько сможете, после чего воздух (ток) больше не сможет течь.

Если вы создадите слишком большое давление воздуха (напряжение), воздушный шар лопнет (точно так же, как конденсатор - вы когда-нибудь видели, как взрывается электролит?).

Если вы посмотрите на кривую заряда конденсатора, она на самом деле очень похожа на кривую потока воздуха, которую вы получаете при надувании воздушного шара - быстрое начальное надувание, затем оно постепенно сужается, поскольку становится все труднее наполнить его воздухом.

И да, когда вы отпускаете баллон, воздух выходит так же, как и пришел - наоборот.

Минуту пытался перекрутить "Маженко" в "Мастера аналогий", но не вижу.
Хорошая аналогия, сэр Майенко. +1
@Gregd'Eon Gregd'Eon Не волнуйся, я уже достаточно запутался.
Несколько вопросов об основных концепциях конденсаторов
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v