Можно ли зарядить конденсатор если под руками есть только заряженное тело?

13 ответов на вопрос “Можно ли зарядить конденсатор если под руками есть только заряженное тело?”

  1. SAJOQO Ответить

    №1.Взаимодействие параллельных токов.
    1)Если токи с проводникахI1 и I2 имеют одинаковые направления, то проводники притягиваются с равными по величине силами F1 и F2. Наличие этих сил объясняются тем, что второй проводник находится в магнитном поле первого проводника, которое и создает силу F2. Очевидно в свою очередь создается магнитным полем второго проводника.

    2.Сила Ампера для двух параллельных проводников с током.Если токи с проводникахI1 и I2 имеют одинаковые направления, то проводники притягиваются с равными по величине силами F1 и F2. Наличие этих сил объясняются тем, что второй проводник находится в магнитном поле первого проводника, которое и создает силу F2. Очевидно в свою очередь создается магнитным полем второго проводника. Если токи с проводникахI1 и I2имеют разные направления, то проводники отталкиваются.

    3.Магнитная проницаемость среды– ?с, выражающая зависимость силы взаимодействия электрических токов от среды.(F=?с*I1*I2*l/(2?*a))

    Билет №29
    29.1. Напряженность магнитного поля. Связь вектора магнитной индукции и напряженности магнитного поля. Работа магнитного поля при перемещении проводника с током.
    1.Напряженность магнитного поля-это величина(H), которая характеризует магнитное поле в какой-либо точке пространства, созданное макротоками в проводниках независимо от окружающей среды.( H=I/(2?r) [H]=А/м).
    2.Связь вектора магнитной индукции и напряженности магнитного поля. Если изменение поля, вносимое средой, везде одинаково(?с –постоянная величина), то индукция B в данной среде прямо пропорциональна H.(B= ?с*H)
    3.Работа магнитного поля при перемещении проводника с током. Так как на проводник с током в магнитном поле действуют силы, то очевидно , при перемещении этого проводника будут совершаться работа. Присоединим два медных стержня к источнику электрической энергии и замкнем их подвижным проводников l. Тогда в цепи пойдет I. Создадим в окружающем пространстве перпендикулярное к плоскости контура однородное магнитное поле с индукцией B. На проводник l будет действовать сила Ампера FА , и он начинает перемещаться вправо. Подсчитаем работу при перемещении проводника l на расстояние b. A=FА*b=B*I*l*b (направления силы и перемещения совпадают). A=I*(дельта)Фи(конечная формула)

    29.2. Конденсатор имеет электроемкость 5 пФ. Какой заряд находится на каждой из его обкладок, если разность потенциалов между ними равна 1000 В. Изменится ли разность потенциалов пластин плоского воздушного конденсатора, если одну из них заземлить?

    29.3. Сколько параллельно включенных ламп, рассчитанных на напряжение 110 В, может питать батарея аккумуляторов с Э.Д.С. 130 В и внутренним сопротивлением 2,6 Ом, если сопротивление каждой лампы 200 Ом, а сопротивление подводящих проводов 0,4 Ом?
    Билет №30
    30.1. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Понятие о плазме, перспективы ее применения.
    30.2. Определить толщину диэлектрика конденсатора, ёмкость которого 1400 пФ, площадь перекрывающих друг друга пластин 1,4 * 10¯³ м?. Диэлектрик – слюда. Можно ли зарядить конденсатор, если под руками есть только заряженное тело?

    30.3. Чему равно удельное сопротивление проводника, из которого изготовлен реостат с диаметром провода 0,5 мм и длинной 4,5 м, если при включении его в сеть с напряжением 4,5 В амперметр показал 2 А.

    Билет №31
    31.1. Парамагнитные, диамагнитные, ферримагнитные вещества. Кривая первоначального намагничивания. Точка Кюри.
     При наличии в проводнике, помещенном в магнитное поле, тока и при его
    перпендикулярности к магнитному полю возникает сила Ампера. Обратное же явление
    возникновения тока в проводнике, помещенном в магнитное поле назвается ЭДС индукции, а
    ток называется индукционным.
    31.2. Плоский воздушный конденсатор состоит из двух пластин. Определите ёмкость конденсатора, если площадь пластины 10¯? м?, а расстояние между ними 0,5 * 10¯? м. Как изменится ёмкость конденсатора при погружении его в глицерин? Одна из пластин плоского конденсатора больше другой. Какая из пластин приобретает больший заряд при зарядке конденсатора?
    ‡агрузка…
    31.3. Электровоз движется с постоянной скоростью 43,2 км/ч, развивая силу тяги 43,7 кН. Определить ток электродвигателя электровоза, если напряжение на двигателе 1500 В, а К.П.Д. двигателя 92%.

    Билет №32
    32.1. Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции. Потокосцепление.
    32.2. Какой длины надо взять нихромовый проводник сечением 0,1 мм?, чтобы изготовить нагреватель, способный за 3 минуты нагреть 200г. воды от 10°С до кипения при КПД 90% и напряжении 120 В.
    32.3. При перемещении заряда 2 нКл. из бесконечности в данную точку полем была затрачена энергия, равная 0,18 мДж. Каков электрический потенциал в данной точке поля?

    Билет №33
    33.1. Возникновение Э.Д.С. индукции при движении проводника в магнитном поле.
    33.2. Генератор с Э.Д.С. 130 В и внутренним сопротивлением 1,8 Ом питает током несколько параллельно соединенных ламп общим сопротивлением 24 Ом. Сопротивление подводящих проводов 2 Ом. Определить ток в цепи, напряжение на лампах, падение напряжения на подводящих проводах и напряжение на зажимах генератора.
    33.3. Если проводнику сообщить заряд 10¯? Кл, то его электрический потенциал увеличивается на 100 В. Определить электроёмкость проводника. Как можно изменить потенциал проводника, не касаясь его и не изменяя его заряд?

    Билет №34
    34.1. Направление индукционного тока. Правило Ленца. Вихревые токи, их использование и меры борьбы с ним.
    Направление индукционного(возникшего в проводнике, который перемещают в
    магнитном поле) тока можно определить правилом правой руки: большой палец движется по
    направлению движения проводника, а в ладонь входят индукционные линии магнитного поля.
    Тогда четыре пальца покажут направление индукционного тока.
    Если провести магнитом вдоль соленоида(катушки), то в катушке возникнет магнитное поле,
    которое установит свои полюсы так, что бы движение магнита было максимально затруднено,
    то есть магнит будет отталкиваться от катушки, так как на той стороне, в которой двигается
    магнит возникнет одноименный полюс. Правило Ленца: Э.Д.С. индукционного тока создает
    такое магнитное поле, которое будет препятствовать причине возникновения этого тока.
    При детальном исследовании магнитного поля было выяснено, что переменное магнитное
    поле создает электрическое поле, способное действовать на неподвижные заряды и тела.
    Такое электричское поле возникает перпендикулярно магнитному, то есть линии
    напряженности и линии электромагнитной индукции в определенном ракурсе становятся
    крестом. Это электрическое поле влияет на неподвижные замкнутые проводники(кольца,
    замкнутые сети), создавая в них ток. Такой ток называется вихревым. Индукционные токи,
    которые возникают в сплошных металлических телах, находящихся в переменном магнитном
    поле, и замыкающиеся внутри этих тел называют вихревыми токами.
    Якорь электродвигателя и сердечник трансформатора всегда находятся в переменном
    магнитном поле, а значит подвержены действию вихревых токов. Для защиты частей устройств
    от вихревых токов их делают из отдельных изолированных друг от друга листов. Так же части
    устройств изготавливают из ферритов, так как они из-за высокой плотности почти не
    подвержены вихревым токам. По закону Ленца вихревые токи возникают при движении тела в
    магнитном поле, а значит должны создавать поле, противодействущее тому, которое создало
    вихревые токи. Таким образом вихревые токи используются для успокоения колебаний
    стрелок приборов. Так же вихревые токи используют для закалки металлических деталей.
    34.2. Три проводника из железа, константана и никелина длиной 4 м и сечением 1 мм? каждый, соединены параллельно. Определить величину тока в каждом из проводников, если известно, что по железному проводу идет ток в 0,5 А.
    34.3. Шесть конденсаторов с емкостями по 50 нФ соединили по два последовательно в три параллельные группы и подключили к сети с напряжением 4000 В. Какой заряд накоплен всем конденсаторами? Определить энергию батареи.

    Билет №35
    35.1. Явления самоиндукции. Индуктивность проводника. Условия, от которых зависит индуктивность проводника. Единица измерения индуктивности.
    В момент замыкания и размыкания цепи, а так же изменения силы тока в цепи возникает электродвижущая сила индукции. Возникновение ЭДС индукции в сети, которое вызвано изменением магнитного поля тока, текущего в той же цепи называется явлением самоиндукции. Различные проводники обладают разной индуктивностью т. е. величиной, которая характеризует количество энергии магнитного поля, которое можно сохранить в проводнике. Индуктивность численно равна ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока на 1 А за 1 с. Индуктивность проводника прямо пропорциональна скорости изменения силы тока в этой сети и измеряется в [Генри] или [Гн
    35.2. Генератор с Э.Д.С. 130 В питает осветительную сеть, состоящую из параллельно включенных десяти ламп сопротивлением 200 Ом, пяти ламп – по 100 Ом и десяти ламп – по 150 Ом (всего 25 ламп). Найти ток в цепи и напряжение на зажимах генератора, если внутреннее сопротивление его – 0,5 Ом, а сопротивление подводящих проводов равно 0,4 Ом.
    35.3. Плоский воздушный конденсатор образован двумя квадратными пластинами, отстоящими друг от друга на расстояние 10 мм. Какой должна быть ширина каждой из этих пластин, чтобы ёмкость конденсатора равнялась 1 Ф?

    Билет №36
    36.1. Природа света. Волновая и квантовая теории света. Скорость распространения света в вакууме, в различных средах. Определение скорости света методом Майкельсона.
    1) Первые теории о природе света – корпускулярная и волновая – появились в середине 17 века.
    Согласно корпускулярной теории свет представляет собой поток частиц, которые испускаются
    источником света. Эти частицы движутся в пространстве и взаимодействуют с веществом по
    законам механики. Эта теория хорошо объясняла законы прямолинейного распространения света,
    его отражения и преломления. Основоположником данной теории является Ньютон.
    2) Волновая теория света объясняла распространение света в какой либо среде.
    Квантовая теория света объясняла испускание и поглощение света.
    3) Скорость Света в вакууме — абсолютная
    величина скорости распространения электромагнитных волн в вакууме. В физике традиционно
    обозначается латинской буквой «c» (произносится как «цэ»).
    В вакууме – 299 792 458 ± 1,2 м/с;
    4) Уже в 1877 году, в бытность свою офицером ВМС США, Майкельсон начинает
    усовершенствовать метод измерения скорости света при помощи вращающегося зеркала,
    предложенного Леоном Фуко. Идеей Майкельсона было применить лучшую оптику и более
    длинную дистанцию. В 1878 году он произвёл первые измерения на довольно кустарной
    установке. Майкельсон опубликовал свой результат 299 910±50 км/с
    36.2. Батарея состоит из пяти последовательно соединенных элементов с Э.Д.С. по 1,5 В и внутренним сопротивлением по 0,3 Ом каждый. Определить силу тока в цепи, если внешнее сопротивление равно 24 Ом. Какова мощность потребителя?
    36.3

    Билет №37
    37.1.    1) При падении световых лучей на границу раздела двух сред, размеры которой значительно
    превышают длину волны, происходит явления отражения и преломления света.
    2) Законы отражения света:
    1. Луч падающий и луч отраженный лежат в одной плоскости с перпендикуляром к отражающей
    поверхности, восставленным в точке падения луча.
    2. Угол отражения луча равен углу его падения L?=Li.
    Законы преломления света:
    1. Луч падающий и луч преломленный лежат в одной плоскости с перпендикуляром,
    восставленным в точке падения луча к поверхности раздела двух сред.
    2.Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления для двух сред есть величина
    постоянная sin ?/sin ? = n
    №2

    №3
    Билет №38
    38.1.    1) Показатель преломления среды относительно вакуума, т.е. для случая перехода световых
    лучей из вакуума в среду, называется абсолютным.
    2) Явление, при котором световое излучение полностью отражается от поверхности раздела
    прозрачных сред, называют полным отражением света.
    3) Угол падения лучей iпр, при котором угол преломления ? равен ?/2, называют предельным
    углом падения и находят по формуле sin iпр=n2/n1.
    38.2.

    1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |

  2. misha Ответить




    § 54. Конденсатор
    Как вам известно, вокруг заряженных тел существует электрическое поле, которое обладает энергией.
    А можно ли накапливать заряды и энергию электрического поля? Устройством, позволяющим накапливать заряды, является конденсатор (от лат. condensare — сгущение). Простейший плоский конденсатор состоит из двух одинаковых металлических пластин — обкладок, находящихся на небольшом расстоянии друг от друга и разделённых слоем диэлектрика, например воздуха (рис. 83). Толщина диэлектрика в сравнении с размерами обкладок небольшая.

    Рис. 83. Простейший конденсатор и его обозначение на схеме
    Продемонстрируем на опыте способность конденсатора накапливать заряды. Для этого две металлические пластины подключим к разным полюсам электрофорной машины (рис. 84). Пластины получат одинаковые по модулю, но разные по знаку заряды. Возникнет электрическое поле. Электрическое поле конденсатора практически сосредоточено между пластинами внутри конденсатора.

    Рис. 84. Зарядка конденсатора от электро-форной машины
    После отключения электрофорной машины заряды на пластинах и электрическое поле между ними сохранятся.
    Если обкладки заряженного конденсатора соединить проводником, то по проводнику некоторое время будет проходить ток. Значит, заряженный конденсатор является источником тока.
    В зависимости от диэлектрика конденсаторы бывают нескольких типов: с твёрдым, жидким и газообразным диэлектриком. Их различают и по форме обкладок: плоские, цилиндрические, сферические и др. (рис. 85).

    Рис. 85. Различные типы конденсаторов
    Свойство конденсатора накапливать электрические заряды характеризуется электроёмкостью, или ёмкостью. Для того чтобы понять, от чего зависит эта физическая величина, обратимся к опыту.
    Две металлические пластины, укреплённые на изолирующих подставках параллельно друг другу, соединим с электрометром. Одну из пластин соединим со стержнем электрометра, другую заземлим, соединив с корпусом прибора (рис. 86, а). Наэлектризованным шаром коснёмся внешней стороны пластины А, тем самым сообщив ей положительный заряд +q. Под действием электрического поля пластины А в пластине В произойдёт перераспределение зарядов: отрицательные заряды расположатся на внутренней стороне пластины. С земли придут свободные электроны, чтобы нейтрализовать положительные заряды на внешней стороне пластины В. Таким образом, на пластине В возникнет равный по величине отрицательный заряд -q.

    Рис. 86. Зависимость ёмкости конденсатора от площади, расстояния между пластинами, диэлектрика между пластинами
    Стрелка электрометра отклонится от нулевого положения. С помощью одинаково заряженных шаров продолжим передавать конденсатору заряды последовательно равными порциями. Мы заметим, что при увеличении заряда в 2, 3, 4 раза соответственно в 2, 3, 4 раза увеличатся показания электрометра, т. е. увеличится напряжение между пластинами конденсатора. Причём отношение заряда к напряжению будет оставаться постоянным:

    Величина, измеряемая отношением заряда одной из пластин конденсатора к напряжению между пластинами, называется электроёмкостью конденсатора.
    Электроёмкость конденсатора вычисляется по формуле:
    C = q / U
    За единицу ёмкости в СИ принимается фарад (Ф), название дано в честь английского физика Майкла Фарадея. Электроёмкость конденсатора равна единице, если при сообщении ему заряда 1 Кл возникает напряжение 1В.
    1 Ф — это очень большая ёмкость, поэтому на практике используют микрофарад (мкФ) и пикофарад (пФ).
    1 мкФ = 10-6 Ф; 1 пФ = 10-12 Ф.
    Выясним, от чего зависит ёмкость кондесатора. Для этого возьмём конденсатор с пластинами, имеющими большую площадь (рис. 86, б). Повторим опыт. Отношение заряда к напряжению и в этом случае остаётся постоянным

    но отношение заряда к напряжению теперь больше, чем в первом опыте, т. е. С1 > С. Чем больше площадь пластин, тем больше ёмкость конденсатора.
    Ещё раз проделаем первый опыт, но теперь изменим расстояние между пластинами (рис. 86, в). С уменьшением расстояния между пластинами уменьшается напряжение между ними. При уменьшении расстояния между пластинами конденсатора при неизменном заряде ёмкость конденсатора увеличивается.
    Проделаем ещё один опыт. Установим пластины конденсатора А и В на некотором расстоянии друг от друга. Пластину А зарядим. Заметим показания электрометра, когда между пластинами находится воздух. Разместим между пластинами лист из оргстекла или другой диэлектрик (рис. 86, г). Мы заметим, что напряжение между пластинами уменьшится. Следовательно, ёмкость конденсатора зависит от свойств внесённого диэлектрика.
    При внесении диэлектрика ёмкость конденсатора увеличивается.
    Конденсатор, как и любое заряженное тело, обладает энергией. Проверим это на опыте. Зарядим конденсатор и подсоединим к нему электрическую лампочку. Лампочка ярко вспыхнет. Это свидетельствует о том, что заряженный конденсатор обладает энергией. Энергия конденсатора превращается во внутреннюю энергию нити накаливания лампы и проводов. Для того чтобы зарядить конденсатор, нужно было совершить работу по разделению положительных и отрицательных зарядов. В соответствии с законом сохранения энергии, совершённая работа А равна энергии конденсатора Е, т. е.
    А = Е,
    где Е — энергия конденсатора.
    Работу, которую совершает электрическое поле конденсатора, можно найти по формуле:
    А = qUcp,
    где Uср — это среднее значение напряжения.
    Поскольку в процессе разрядки напряжение не остаётся постоянным, необходимо найти среднее значение напряжения:
    Uср = U/2; тогда А = qUср = qU/2,
    так как q = CU, то А = CU2/2.
    Значит, энергия конденсатора ёмкостью С будет равна:
    W = CU2/2
    Конденсаторы могут длительное время накапливать энергию, а при разрядке они отдают её почти мгновенно. Свойство конденсатора накапливать и быстро отдавать электрическую энергию широко используется в электротехнических и электронных устройствах, в медицинской технике (рентгеновская техника, устройства электротерапии), при изготовлении дозиметров, аэрофотосъёмке.

    Вопросы

    Для чего служат конденсаторы?
    Что характеризует электроёмкость конденсатора?
    Что принято за единицу электроёмкости в СИ?
    От чего зависит электроёмкость конденсатора?

    Упражнение 38

    Пластины плоского конденсатора подсоединяют к источнику напряжения в 220 В. Ёмкость конденсатора равна 1,5 • 10-4 мкФ. Чему будет равен заряд конденсатора?
    Заряд плоского конденсатора равен 2,7 • 10-2 Кл, его ёмкость 0,01 мкФ. Найдите напряжение между обкладками конденсатора.

    Задание

    Используя Интернет, найдите, как был устроен первый конденсатор – лейденская банка. Изготовьте её.
    Подготовьте выступление об истории создания конденсатора.

  3. Vudokinos Ответить

    Рис. 2. Графики зарядных токов при разных сопротивлениях
    На рис. 3 дается сравнение графиков зарядных токов при заряде от одного и того же генератора с э. д. с. Е = 100 В и внутренним сопротивлением Ri = 10 ом двух конденсаторов разной емкости: 10 мкф (кривая 1) и 20 мкф (кривая 2).
    Величина начального зарядного тока ioзар = Е/Ri = 100/10 = 10 А одинакова для обоих конденсаторов, по так как конденсатор большей емкости накапливает большее количество электричества, то зарядный его ток должен проходить дольше, и процесс заряда получается более длительным.

    Рис. 3. Графики зарядных токов при разных емкостях
    Разряд конденсатора
    Отключим заряженный конденсатор от генератора и присоединим к его обкладкам сопротивление.
    На обкладках конденсатора имеется напряжение Uс, поэтому в замкнутой электрической цепи потечет ток, называемый разрядным емкостным током iразр.
    Ток идет от положительной обкладки конденсатора через сопротивление к отрицательной обкладке. Это соответствует переходу избыточных электронов с отрицательной обкладки на положительную, где их недостает. Процесс рам ряда происходит до тех пор, пока потенциалы обеих обкладок не сравняются, т. е. разность потенциалов между ними станет равном нулю: Uc=0.
    На рис. 4, а показан график уменьшения напряжения на конденсаторе при разряде от величины Ucо =100 В до нуля, причем напряжение уменьшается сначала быстро, а затем медленнее.
    На рис. 4,б показан график изменения разрядного тока. Сила разрядного тока зависит от величины сопротивления R и по закону Ома iразр = Uc/R

    Рис. 4. Графики напряжения и токов при разряде конденсатора
    В начальный момент, когда напряжение па обкладках конденсатора наибольшее, сила разрядного тока также наибольшая, а с уменьшением Uc в процессе разряда уменьшается и разрядный ток. При Uc=0 разрядный ток прекращается.
    Продолжительность разряда зависит:
    1) от емкости конденсатора С
    2) от величины сопротивления R, на которое конденсатор разряжается.
    Чем больше сопротивление R, тем медленнее будет происходить разряд. Это объясняется тем, что при большом сопротивлении сила разрядного тока невелика и величина заряда на обкладках конденсатора уменьшается медленно.
    Это можно показать на графиках разрядного тока одного и того же конденсатора, имеющего емкость 10 мкф и заряженного до напряжения 100 В, при двух разных величинах сопротивления (рис. 5): кривая 1 — при R = 40 Ом, iоразр = Ucо/R = 100/40 = 2,5 А и кривая 2 – при 20 Ом iоразр = 100/20 = 5 А.

    Рис. 5. Графики разрядных токов при разных сопротивлениях
    Разряд происходит медленнее также тогда, когда емкость конденсатора велика. Получается это потому, что при большей емкости на обкладках конденсатора имеется большее количество электричества (больший заряд) и для стекания заряда потребуется больший промежуток времени. Это наглядно показывают графики разрядных токов для двух конденсаторов раиной емкости, заряженных до одного и того же напряжения 100 В и разряжающихся на сопротивление R =40 Ом (рис. 6: кривая 1 — для конденсатора емкостью 10 мкф и кривая 2 — для конденсатора емкостью 20 мкф).

    Рис. 6. Графики разрядных токов при разных емкостях
    Из рассмотренных процессов можно сделать вывод, что в цепи с конденсатором ток проходит только в моменты заряда и разряда, когда напряжение на обкладках меняется.
    Объясняется это тем, что при изменении напряжения изменяется величина заряда на обкладках, а для этого требуется перемещение зарядов по цепи, т. е. по цепи должен проходить электрический ток. Заряженный конденсатор не пропускает постоянный ток, так как диэлектрик между его обкладками размыкает цепь.
    Энергия конденсатора
    В процессе заряда конденсатор накапливает энергию, получая ее от генератора. При разряде конденсатора вся энергия электрического поля переходит в тепловую энергию, т. е. идет на нагрев сопротивления, через которое разряжается конденсатор. Чем больше емкость конденсатора и напряжение на его обкладках, тем больше будет энергия электрического поля конденсатора. Величина энергии, которой обладает конденсатор емкостью С, заряженный до напряжения U, равна: W = Wс = СU2/2
    Пример. Конденсатор С=10 мкф заряжен до напряжении Uв = 500 В. Определить энергию, которая выделится в вило тепла на сопротивлении, через которое разряжается конденсатор.
    Решение. Пpи разряде вся энергия, запасенная конденсатором, перейдет в тепловую. Поэтому W = Wс = СU2/2 = (10 х 10-6 х 500)/2 = 1,25 дж.

  4. Mnege Ответить

    Это пост с просьбой совета, от всех, кто шарит в электронике.
    Задумал я сделать регулируемую конденсаторную сварку, суть токова: нужно забацать устройство, заряжающее мощную конденсаторную батарею(порядка 0.1 фарада) от сети 220 вольт до напряжения порядка 0-60 вольт(напряжение регулируется). Идея такая: схема заряжает батарею и поддерживает заряд, пока, условно, отжата некоторая кнопочка. В это же время цепь электродов должна быть разомкнута, чтобы можно было их замкнуть, и это не приводило бы к разряду. После полного заряда И изменения состояния кнопочки цепь заряда должна размыкаться и замыкаться цепь разряда, через которую конденсаторы разряжаются и что-то варят. При новом отжимании размыкается цепь разряда и замыкается цепь заряда, конденсаторы заряжаются по-новой.
    В чем сложность? Бери схемы из интернета и клепай – возможно, скажет кто-то. Однако, просто повторить схему мне показалось не интересно. Да и не так просто найти схему, чтобы она все делала, как я хочу. Самое главное, мне не хотелось использовать всякие дорогие и/или сложные и/или крупногабаритные и тяжелые приблуды вроде трансформаторов, выпрямителей, импульсных источников, инверторов и т.д. У меня такая идея была:
    В розетке напряжение более-менее синусоидальное. Что, если сделать некое устройство(возможно, на микроконтроллере), которое будет следить за напряжением, и пока напряжение на батарее кондесаторов меньше мгновенного сетевого на несколько вольт(чтобы не было большого тока, выбивающего автоматы), оно открывает некий электронный ключ и конденсаторы заряжаются. Когда напряжение возрастает слишком сильно, ключ закрывается, и вся схема ждет, когда пройдет период или полпериода и напряжение опять станет подходящим. Так происходит до тех пор, пока напряжение на конденсаторах не станет больше или равно некоторому опорному, до которого мы собираемся конденсаторы заряжать. После этого ключ не включается, пока напряжение на конденсаторах снова не упадет. Дальше мы через какой-то ключ и управляющую им кнопочку просто разряжаем конденсаторы через нагрузку, заодно эта же кнопочка запрещает заряжать конденсаторы, пока они, собственно разряжаются.

  5. pato_ Ответить

    На
    рис. 59,а изображен самый старинный тип конденсатора – лейденская банка. Это
    название связано с городом Лейденом (Голландия), где впервые был создан в
    середине XVIII века конденсатор такого типа. Он представляет собой стеклянную
    банку, оклеенную внутри и снаружи станиолем. Соединение с внутренней обкладкой
    осуществляется металлическим стержнем, укрепленным внутри банки (рис. 59,б).
    Для того чтобы зарядить лейденскую банку, ее держат в руке за внешнюю обкладку
    (этим осуществляется соединение с Землей) и прикасаются стержнем к какому-либо
    заряженному телу, лучше всего к одному из полюсов электрической машины. Емкость
    лейденской банки средних размеров составляет около 1000 пФ.

    Рис. 59. Лейденская банка: а)
    общий вид; б) схема устройства, 1 и 2 – станиолевые обкладки, 3 – стеклянный
    стакан, 4 – металлический стержень, 5 – упругие металлические полоски для
    контакта
    34.1. Для зарядки лейденской банки
    обычно соединяют ее внешнюю обкладку с Землей (держат банку в руках) и касаются
    ее внутренней обкладкой (стержнем) одного из полюсов электрической машины.
    Можно ли так же сильно зарядить банку, если, наоборот, держать в руке ее
    стержень, а коснуться полюса машины внешней обкладкой? Что произойдет, если
    заряженную таким образом банку поставить на стол?
    34.2. Можно ли зарядить лейденскую
    банку, соединяя одну из ее обкладок с полюсом электрической машины, но оставив
    вторую обкладку изолированной от Земли?
    34.3. Соединив внешнюю обкладку
    заряженной лейденской банки с Землей и коснувшись пальцем ее внутренней
    обкладки, мы чувствуем сильный электрический удар. Почему этого не происходит,
    если мы коснемся внутренней обкладки, стоя на изолирующей скамейке?
    Человеческое тело на изолирующей скамейке и поверхность Земли рассматривайте
    как обкладки конденсатора, присоединяемого параллельно банке; учтите, что
    емкость этого конденсатора значительно меньше емкости банки.
    Для
    увеличения емкости конденсаторы соединяют в батареи. На рис. 60 изображена
    батарея из четырех лейденских банок. Все внешние и все внутренние обкладки
    соединены между собой, и поэтому батарею можно рассматривать как один большой
    конденсатор, у которого площадь обкладок равна сумме площадей обкладок
    отдельных банок. Емкость батареи при таком соединении (оно называется
    параллельным соединением) равна сумме емкостей отдельных конденсаторов.

    Рис. 60. Батарея из четырех
    лейденских банок: 1 – стержень для зарядки внутренних обкладок, 2 – стержень
    для заземления внешних обкладок
    На
    рис. 61 показан конденсатор переменной емкости, широко употребляющийся в
    радиотехнике. Он состоит из двух изолированных систем металлических пластин,
    которые входят друг в друга при вращении рукоятки. Вдвигание и выдвигание одной
    системы пластин в другую изменяют емкость конденсатора (§ 33).

    Рис. 61. Конденсатор переменной
    емкости состоит из двух изолированных систем металлических пластин 1 и 2,
    которые входят друг в друга при вращении рукоятки
    Большинство
    технических конденсаторов приближается по типу к плоскому конденсатору, т. е. в
    основе своей представляет две разделенные небольшим зазором параллельные
    плоские поверхности (обкладки), на которых сосредоточены равные заряды
    противоположных знаков. Электрическая емкость плоского конденсатора
    сравнительно просто выражается через размеры его частей. Выполним опыт,
    изображенный на рис. 58, причем будем применять приборы, проградуированные так,
    что они позволят измерять и заряд, сообщаемый конденсатору, и возникающую разность
    потенциалов. Изменяя площадь  пластин и расстояние между ними , мы убедимся в
    том, что емкость плоского конденсатора
    .                   (34.1)
    К
    формуле (34.1) можно было прийти и путем теоретических расчетов. Как при
    измерениях, так и при расчетах предполагается, что конденсатор плоский, т. е.
    что расстояние  очень
    мало по сравнению с линейными размерами пластин, и в зазоре между пластинами
    находится воздух (точнее следовало бы предполагать, что и воздух отсутствует).
    В
    соответствии с формулой (34.1)
    ,
    откуда
    следует, что  может
    быть выражена в фарадах на метр (Ф/м) (§11).

  6. MrFenomeN Ответить

    Влияет ли расположение окружающих тел на электроёмкость проводника?
    От чего зависит электроёмкость проводника?
    Обладает ли электрическое поле конденсатора энергией?

    Энергия заряженного конденсатора. Для того чтобы зарядить конденсатор, нужно совершить работу по разделению положительных и отрицательных зарядов. Согласно закону сохранения энергии эта работа не пропадает, а идёт на увеличение энергии конденсатора. В том, что заряженный конденсатор обладает энергией, можно убедиться, если разрядить его через цепь, содержащую лампу накаливания, рассчитанную на напряжение в несколько вольт (рис. 14.44). При разрядке конденсатора лампа вспыхивает. Энергия конденсатора превращается в тепло и энергию излучения.
    Выведем формулу для энергии плоского конденсатора.
    Напряжённость поля, созданного зарядом одной из пластин, равна Е/2, где Е — напряжённость поля в конденсаторе. В однородном поле одной пластины находится заряд q, распределённый по поверхности другой пластины (рис. 14.45). Согласно формуле (14.14) потенциальная энергия заряда в однородном поле равна:

    где q — заряд конденсатора, a d — расстояние между пластинами.
    Так как Ed = U, где U — разность потенциалов между обкладками конденсатора, то его энергия равна:

    Если заряд на пластинах остаётся постоянным, при сближении пластин поле совершает положительную работу:

    При этом энергия электрического поля уменьшается.
    Заменив в формуле (14.25) разность потенциалов или заряд с помощью выражения (14.22) для электроёмкости конденсатора, получим

    Можно доказать, что эти формулы справедливы для любого конденсатора, а не только для плоского.
    Энергия электрического поля. Согласно теории близкодействия вся энергия взаимодействия заряженных тел сконцентрирована в электрическом поле этих тел. Значит, энергия может быть выражена через основную характеристику поля — напряжённость.
    Так как напряжённость электрического поля прямо пропорциональна разности потенциалов (U = Ed), то для энергии можно записать формулу

  10. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *