Разрядка конденсатора RC-цепи, проблемы с пониманием

Question

Разрядка конденсатора RC-цепи, проблемы с пониманием

Жоао Педро

Если мы применим правило цикла во время зарядки цепи, мы получим:

ε - я р - \frac{д}{С} "=" 0

$\varepsilon -iR-\frac{q}{C}=0$

Насколько я понимаю, мы следуем по цепи непосредственно перед батареей, когда мы движемся по цепи, потенциал увеличивается, поэтому $+\varepsilon$ . Дальше идем через резистор, так как движемся по направлению тока, $-iR$ . На конденсаторе есть падение потенциала, поэтому $-\frac{q}{C}$ .

Проблема начинается для меня в части разряда конденсатора. Теперь батарея действует как часть провода, $\varepsilon=0$ . Верхняя пластина конденсатора находится под более высоким потенциалом. Ток будет течь от верхней пластины к цепи в направлении резистора (противоположного тому, что было). Теперь правило цикла будет означать (начиная непосредственно перед нижней пластиной):

\frac{д}{С} - я р "=" 0

$\frac{q}{C}-iR=0$

Поскольку верхняя пластина конденсатора находится под более высоким потенциалом, происходит увеличение напряжения. Правило петли применяется в том же направлении тока, поэтому $-iR$ .

Но уравнение, полученное в результате применения правила контура при разрядке конденсатора, имеет вид:

\frac{д}{С} + я р "=" 0

$\frac{q}{C}+iR=0$

Почему? В чем ошибка в моих рассуждениях? Пожалуйста, помогите мне понять. Извините за мой плохой английский. С 2016 годом.

Флорис

Зависит ли это от вашего определения направления тока? Во время зарядки и разрядки он разный. Должен признаться, мне трудно понять ваш вопрос...

Ответы (2)

Разрядка конденсатора RC-цепи, проблемы с пониманием

Зависит ли это от вашего определения направления тока? Во время зарядки и разрядки он разный. Должен признаться, мне трудно понять ваш вопрос...

Гарип · Answer 1

Возможно, вы пропустили часть презентации. Как я думаю, во время выписки у нас, как вы говорите:

\frac{д}{С} - я р "=" 0

$\frac{q}{C}-iR=0$ Но это еще не все анализы

$q$ в этих уравнениях конкретно относится к заряду конденсатора. Обычно, когда мы думаем о взаимосвязи между током и зарядом, мы имеем в виду заряд в проводе, но не здесь.

В случае разрядки, возьмите положительное направление тока против часовой стрелки (как вы сделали). Рассмотрим, что происходит с зарядом конденсатора, когда ток течет в положительном направлении: он уменьшается по мере разряда конденсатора. Итак, для разрядки имеем

я "=" - \frac{г д}{г т}

$i=-\frac{\mathrm{d}q}{\mathrm{d}t}$

в результате чего

\frac{д}{С} + р \frac{г д}{г т} "=" 0

$\frac{q}{C}+R\frac{\mathrm{d}q}{\mathrm{d}t}=0$ Если вы рассмотрите, что происходит при зарядке , приняв положительное направление тока по часовой стрелке, вы увидите, что заряд конденсатора увеличивается , когда ток становится положительным и заряжает конденсатор.

я "=" \frac{г д}{г т}

$i=\frac{\mathrm{d}q}{\mathrm{d}t}$ Возможно, это источник ваших трудностей.

Хавьер Пуэртас · Answer 2

Когда вы впервые применяете второй закон Кирхгофа, вы делаете это правильно и получаете

\sum_{к} В_{к} "=" ϵ - я р - \frac{д}{С}

$\begin{equation} \sum_k V_k = \epsilon - iR - \frac{q}{C} \end{equation}$

Когда вы применяете его для второго цикла, у вас есть два варианта: применить его по часовой стрелке или против часовой стрелки.

По часовой стрелке $я р - \frac{д}{С} "=" 0$ $\begin{equation} iR - \frac{q}{C} = 0 \end{equation}$

-Против часовой

- я р + \frac{д}{С} "=" 0

$\begin{equation} -iR + \frac{q}{C} = 0 \end{equation}$

Как видите, вы забыли изменить знак напряжения для конденсатора. В источнике напряжения (заряженный конденсатор) обычно знак положительный, когда направление вашей петли идет от отрицательной пластины к положительной, и отрицательное наоборот.

Разрядка конденсатора RC-цепи, проблемы с пониманием

Жоао Педро

Флорис

Ответы (2)

Гарип

Хавьер Пуэртас

Поведение этой RC-цепи

Внутреннее сопротивление и мгновенный ток?

Будут ли в этой цепи заряжены два конденсатора?

Почему постоянная времени RC-цепей рассчитывается именно так?

Зарядка и разрядка конденсатора при подключении к земле

Бесконечный набор конденсаторов и катушек индуктивности

Замыкание ключа последовательно с конденсатором

Стиль рисования электрической цепи инженеров против стиля физиков - хлопотное занятие

Емкость: как увеличить общий заряд батареи?

Ток в индукторе сразу после замыкания ключа