Разрядка конденсатора

Предположим, у меня есть заряженный конденсатор, то есть есть напряжение (разность электрических потенциалов), скажем, 2 В , между двумя его пластинами. Мы не знаем электрический потенциал отдельных пластин, верно? Может быть 2 В и 0 В или 5 В и 3 В .

Если я подключу одну пластину конденсатора ( 2 В ) к объекту с электрическим потенциалом 0 В , напряжение на объектах будет 2 В . Будет ли текущий поток? Я знаю, цепь не замкнута. Но это ничего не значит - напряжение на предметах вызовет очень короткий ток, потому что электрический заряд будет переходить от одного предмета к другому (прикоснитесь к двум разнозаряженным сферам, их заряд равномерно распределится по обеим, если я не ошибаюсь).

Вы, вероятно, скажете, что другая пластина удерживает заряд пластины, поэтому он не упадет на землю, даже если между пластиной и землей существует разность потенциалов. Но это означает, что напряжение не всегда означает движение зарядов (если это работает так, хорошо).

Давайте посмотрим, правильно ли я понимаю конденсаторы - всегда ли соединение обеих обкладок заряженного конденсатора разряжает конденсатор?

Ответы (2)

Чтобы узнать электрический потенциал пластин, сначала нужно определить, где и есть ли точка с нулевым потенциалом. Этот пункт произвольный. Как только вы определили это, вы можете рассчитать потенциал пластин. Например, если определено, что одна из пластин конденсатора находится при нуле В, то другая пластина будет при 2 В. Если вы определите это таким образом, и одна пластина будет на 2 В, она будет немного разряжаться, когда вы подключите ее к объекту с нулевым напряжением. Насколько это будет зависеть от деталей объекта, но заряд будет течь до тех пор, пока оба потенциала не станут одинаковыми (вероятно, не более 2 В).

Другая пластина останется заряженной в вашей установке, так как не может избавиться от заряда, но потенциал изменится, она подстроится под новое распределение зарядов в пространстве.

И, наконец, да, если вы соедините две пластины конденсатора, вы замкнете цепь, и заряды будут течь до тех пор, пока потенциал на обеих пластинах не станет одинаковым. Из-за симметрии (при условии, что обе пластины имеют одинаковый размер и форму) окончательная конфигурация будет иметь нулевой заряд на каждой пластине.

Мы не знаем электрический потенциал отдельных пластин, верно?

Да , мы делаем. Или, это зависит от того, что мы хотим знать. Электрический потенциал — это просто потенциал по сравнению с какой-то другой точкой — произвольно выбранной точкой отсчета.

  • Если, например, вы выбрали одну из пластин конденсатора в качестве эталона, то эта пластина имеет электрический потенциал 0 В и другая тарелка 2 В .
  • Если вы сравните с землей в качестве эталона, то одна пластина может иметь 3 В и другие 5 В . Это неизвестно, нет, но это не важно, если нам не нужна эта связь.

Если я подключу одну пластину конденсатора ( 2 В ) к объекту с электрическим потенциалом 0 В , напряжение на объектах будет 2 В .

Теперь будьте точны здесь. Это зависит от того, какая пластина , так как они не имеют того же потенциала.

Если взять пластину при потенциале 2 В , то да, разность потенциалов или напряжение на этой пластине и земле в (если земля 0 В по сравнению с той же ссылкой - другими словами, если земля является ссылкой) будет 2 В − 0 В "=" 2 В . Это происходит независимо от того, подключены они или нет.

Будет ли текущий поток? Я знаю, цепь не замкнута. Но это ничего не значит — напряжение на объектах вызовет очень короткий ток, потому что электрический заряд будет перемещаться от одного объекта к другому.

Правильный. Да , ток будет течь, если между двумя соединенными точками есть разность потенциалов, если она не ограничена и не сопротивляется чему-либо на этом пути! . Заряд будет течь от места с высоким потенциалом к ​​низкому до тех пор, пока потенциалы не сравняются (более высокий опустится, а более низкий поднимется).

В установившихся условиях в цепи всегда будет одинаковый потенциал вдоль точек на проводниках, если между ними нет компонентов.

Если между ними есть компонент, то ток может сопротивляться и будет течь меньше. Если - в крайнем случае - сопротивление очень велико, то оно действует так, как будто точки вообще не соединены, и ток не будет течь, даже если на них есть разность потенциалов.

Вы, вероятно, скажете, что другая пластина удерживает заряд пластины, поэтому он не упадет на землю, даже если между пластиной и землей существует разность потенциалов.

Не понял. Обе пластины держат заряд (возможно), просто одна держит больше, чем другая (и, следовательно, имеет более высокий потенциал).

Заряд никогда не пойдет на землю, если нет соединения с землей. Потенциальная разница или нет. Что вы имеете в виду?

[...] напряжение не всегда означает движение зарядов

Правда . Напряжение на двух обкладках конденсатора также не означает, что заряды движутся — они хотят двигаться (поэтому слово «потенциал») и они будут двигаться, если это разрешено (если они внезапно соединится).

Всегда ли соединение обеих пластин заряженного конденсатора разряжает конденсатор?

Да . Потому что под «зарядкой» конденсатора мы подразумеваем наличие напряжения на его пластинах. Потому что тогда, если пластины соединить цепью, будет течь ток.

Заряд всегда стремится двигаться в сторону более низкого электрического потенциала. В этом весь смысл электрических цепей. Таким образом, если разность потенциалов будет разрушена, заряд больше не будет течь, что означает отсутствие тока.

Я надеюсь, что это делает все более ясным.

Меня всегда учили, что электрический потенциал не является относительным, это просто количество. Однако напряжение определяется как разность электрических потенциалов между двумя точками. Хорошо. Короче говоря, подключение одной пластины заряженного конденсатора к объекту так, чтобы на объекте было напряжение, и пластина немного разряжала пластину. Может ли он разрядить планшет полностью?
@ user4205580 Электрический потенциал не является абсолютной величиной больше, чем гравитационный потенциал. Гравитационная потенциальная энергия U "=" м г час , где час высота от некоторого опорного уровня . Электрический потенциал U "=" к д / р , где д является зарядом точки отсчета и р расстояние от него . Не существует такой вещи, как абсолютные значения потенциала. Он всегда сравнивается с некоторым эталоном.
@ user4205580 Как объяснялось, если вы соедините точку с более низким (или более высоким) потенциалом с одной пластиной конденсатора, заряды будут течь от пластины (или к ней). Это снижает (или повышает) потенциал на этой пластине. Заряды будут течь до тех пор, пока потенциалы пластины и связанного объекта не сравняются. Конденсатор называется заряженным , когда на двух его обкладках есть разность потенциалов. Таким образом, полностью или частично разряжается конденсатор, зависит от того, насколько снижен (или повышен) потенциал на пластине, что зависит от потенциала подключенного объекта.
В чем тогда разница между электрическим потенциалом и напряжением? Напряжение - это разность электрических потенциалов, а сам электрический потенциал тоже относительный?
@ user4205580 Правильно. Разница в том, что электрические потенциалы рассчитываются по отношению к общему эталону, а напряжение — это разница между любыми точками, не обязательно одним и тем же эталоном. Если электрический потенциал рассчитывается в двух точках относительно одной и той же точки отсчета, то разность между ними представляет собой напряжение . Идея состоит в том, что напряжение сравнивает потенциалы, а сами потенциалы являются просто значениями.
Подводя итог: заземление одной пластины заряженного конденсатора может изменить напряжение на пластинах, да? Если да, то почему все ответы здесь говорят об обратном? физика.stackexchange.com/questions/33598/…
@ user4205580 Ага, теперь я вижу путаницу. Нет, не будет . Мой ответ выше говорит только о том, как движется заряд в целом - в случае без ограничений. Но с пластинами конденсатора отрицательный (или положительный) заряд на одной пластине притягивает такое же количество положительного (или отрицательного) заряда на другой. И держит его там. Таким образом, подключение одной пластины к земле не изменит того факта, что заряд на одной пластине удерживает такое же количество, фиксированное на другой пластине. Теперь я отредактировал ответ, чтобы прояснить это. Пожалуйста, дайте мне знать, если это не понятно.
Вы говорите, что противоположные заряды на пластинах удерживают друг друга на месте, поэтому даже соединение одной пластины с землей не изменит заряд на этой пластине. Однако соединение обеих пластин разрядит обе пластины. Чем соединение одной пластины с землей отличается от подключения ее к другой пластине? Вопрос в том, почему заряд решает перейти с одной пластины на другую, как только они соединяются? Несмотря на то, что пластины удерживают заряд друг на друге, соединение их снимет заряд, а соединение одной из них с землей — нет, даже если напряжение на пластине и земле
... было таким же, как на обеих пластинах.
@ user4205580 Подключение обеих пластин к земле означает, что теперь они подключены. Тогда у заряда будет этот новый путь для движения. Он накапливается на тарелке только потому, что очень хочет переместиться на другую тарелку — указание ему другого пути к другой тарелке просто означает, что теперь он будет двигаться этим путем.
Последний вопрос - подключение заряженной пластины к земле не изменит заряд системной пластины + заземления, но изменит электрический потенциал этой пластины (при условии, что изначально на пластине и земле было напряжение). И если потенциал пластины изменится, то изменится и напряжение на пластинах. ИМО.
Заземление только одной пластины, очевидно, не разрядит конденсатор, если мы определяем разрядку как снятие заряда с ОБЕИХ пластин.
@ user4205580 "но это изменит электрический потенциал этой пластины" Почему? Потенциал исходит от заряда пластин - это не меняется. Потенциал в этой новой системе пластина+земля не однороден, а различен.
У меня есть заряженная пластина и заземление. Допустим, потенциал пластины отличается от потенциала земли (относительно произвольной точки). Если я подключу пластину к земле, как вы сказали, пластина + земля будут иметь одинаковый потенциал, отличный от потенциала пластины до того, как она была подключена к земле. Таким образом, новый потенциал пластины будет другим, как и напряжение на пластинах. Или я не понимаю.
@user4205580 user4205580 Он будет выравниваться и достигать одинакового потенциала во всех частях только в том случае, если он не будет сопротивляться . А в данном случае нет ! Заряд удерживается на пластине, поэтому распределение заряда не выравнивается, а остается на пластине. Это основные моменты ссылки на другой вопрос, который вы разместили, и посмотрите обновление, сделанное ранее на мой ответ.
Неважно, соединяем ли мы внешние стороны пластин или внутренние, верно? imgur.com/lSRITVi Если да, то позвольте мне объяснить, что для меня нелогично: глядя на третий случай выше (соединение внутренних сторон), становится очевидным, почему конденсатор будет разряжаться. Однако, если мы соединим внешние стороны пластин (среднее изображение), разрядит ли это и конденсатор? Я спрашиваю, потому что, как вы сказали, отрицательные заряды притягивают положительные заряды, удерживая их на месте.
Предположим, что пластина A имеет 2 В, а пластина B - 0 В относительно земли. Теперь подключите пластину А к земле (разумеется, земля тоже 0 В). Чем это отличается от соединения внешней стороны пластины А с внешней стороной пластины В? В обоих случаях каждая пластина удерживает заряд на противоположной пластине, однако в первом случае потенциал пластины А не изменится, а во втором случае потенциалы обеих пластин будут «пытаться» совпасть.
Разрядка конденсатора
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v