Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

  • Hlavní strana
  • » Fyzika
  • » Výskyt proudu při nabíjení kondenzátoru v obvodu (TOTO TÉMA JE VYŘEŠENÉ)

#1 06. 01. 2020 05:59

phoinix
Zelenáč
Příspěvky: 10
Reputace:   
 

Výskyt proudu při nabíjení kondenzátoru v obvodu

Potřebovala bych poradit, kde všude je v obvodu proud, když se nabíjí (charging) kondenzátor (capacitor, v mém případě parallel-plate).
Mám daný například následující obvod //forum.matweb.cz/upload3/img/2020-01/86180_Untitled.png

Potřebuji ověřit, zda je mé chápání správné:

Když je kondenzátor nabíjen, proud protéká bodem 1 do kondenzátoru, nikoli však bodem 2. Když se dostaneme do stavu, kdy $V_{bat}=V_{kon}$ (respektive 99.9% V(bat)), proud bodem 1 v podstatě již nebude procházet. Poté se kapacitor začne vybíjet (discharging) a proud poteče boedem 1, tentokráte v opačném směru, přes bod 2 do druhého plátu (plate), kdy se bude potentiální rozdíl v plátech vyrovávat do té doby, než $V_{kon} = 0$ .


Případně se omlouvám za zmatky s českými pojmy, učím se výše zmíněné v angličtině a s překladem si nejsem zcela jistá.

Předem děkuji za odpovědi.

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) phoinix)

#2 06. 01. 2020 12:07

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Výskyt proudu při nabíjení kondenzátoru v obvodu

Je to jednoduché - proud vždy protéká celou smyčkou. Při nabíjení bodem 1 vpravo a bodem 2 vlevo, při vybíjení (třeba když baterku nahradíš zkratem) opačně.

Překlady:

charge - nabíjení
discharge - vybíjení
capacitor - kondenzátor

Ale pozor na kapacitor - v češtině může znamenat víc věcí:
- ideální kondenzátor v teorii obvodů. (podobně induktor je pak ideální cívka)
- špatně přeložený kondenzátor,
- drahou krabici s velkými kondenzátory a barevnými světýlky (audiofilové/autotunning),

Offline

 

#3 06. 01. 2020 15:49

Fendir
Příspěvky: 30
Škola: ČVUT
Reputace:   
 

Re: Výskyt proudu při nabíjení kondenzátoru v obvodu

Někdy se pojmu kapacitor taky používá pro speciální extra velké kondenzátory o kapacitě v řádu faradů.

Offline

 

#4 06. 01. 2020 16:10

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5347
Reputace:   130 
 

Re: Výskyt proudu při nabíjení kondenzátoru v obvodu

Každopádně ještě jednou opakuji, že (alespoň do doby, než se dostaneš k radiotechnice a anténám) - proud musí téct vžycky celou smyčkou. Nemůže téci z jednoho bodu do druhého.


Totiž - ta součástka jménem kondenzátor funguje tak, že na jednu z těch plošek náboj přivádíme, a z druhé stejně velký odvádíme (můžeme též říct, že přivádíme náboj opačného znaménka). Jen takto bude kondenzátor fungovat tak jak jsme zvyklí a bude mít tu kapacitu, co je udaná.

Nic nám samozřejmě nebrání přenést nějaké elektrony jen na jednu tu destičku a na druhou nepřipojit nic. V tom případě bude mít ta elektroda ale úplně jinou (mnohem menší) tzv. vlastní kapacitu - a ta bude tak malá, že o nějakém proudu nemůže být skoro řeč.


V obvodech zamenají pojmy jako náboj či kapacita něco trochu jiného než v teorii el. pole.

Pokud mluvíme v elektrostatice o náboji, myslíme tím přímo počet třeba elektronů, které se někde nacházejí - a takovýto náboj nám kolem sebe vytváří elektrické pole.

V obvodech, když mluvíme o náboji kondenzátoru myslíme tím ten "vzájemný náboj" (nevím, jestli se takovýto pojem přímo používá) - tedy že stejný náboj na jednu elektrodu přivedeme a z druhé odebereme. Takže kolem kondenzátoru žádné el. pole není a do důsledku vzato vlastně žádný celkový náboj neobsahuje. Je to prostě náboj jedné elektrody proti druhé.


Stejně tak je to s kapacitou - v elektrostatice známe vlastní kapacitu (kapacita nabité koule) - a vzájemnou kapacitu (kapacita dvou elektrod proti sobě - za předpokladu, že náboj přenášíme z jedné elektrody na druhou). Ta vzájemná kapacita, to je to, co v obvodech nazýváme prostě jen "kapacita". Vlastní kapacitou se v obvodech (alespoň při nízkých frekvencích) nezabýváme.

Takže proud musí protékat tím kondenzátorem, protože náboj, co na jednu elektrodu přivedeme musíme z té druhé zase odebrat. V obvodech se nám náboj nemůže nikde hromadit.

Takže to co označujeme jako "náboj kondenzátoru" není ve skutečnosti ten samý náboj jako má třeba elektron.

Offline

 

#5 06. 01. 2020 16:54

phoinix
Zelenáč
Příspěvky: 10
Reputace:   
 

Re: Výskyt proudu při nabíjení kondenzátoru v obvodu

↑ MichalAld:
Já právě moc nechápu, jak tedy vzniká rozdíl elektrických potenciálů $V_{cap}$ kondenzátoru. Když náboj přivedu a poté jej odvedu, jak tedy mezi destičkami kondenzátoru vznikdy nějaký rozdíl v elektrickém potenciálu?

Možná je to to, co jste se mi snažil vysvětlit oním "vzájemným nábojem", obávám se však, že jsem úplně nepochopila. Tedy že náboj přivedeme a následně odebereme, tedy kolem není žádné elektrické pole, přesto je tam však "náboj elektrody proti druhé".

Nevím, zda to ještě nějak podrobněji jde, ale myslíte, že by bylo možné objasnit ještě toto?

A mnohokrát děkuji za odpovědi výše, pomohly mi.

Offline

 

#6 06. 01. 2020 17:22

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 5347
Reputace:   130 
 

Re: Výskyt proudu při nabíjení kondenzátoru v obvodu

↑ phoinix:

To máš tak ... ono to není že náboj přivedeme a pak zase odvedeme. Je to tak, že náboje přivedeme na jednu elektrodu, a odvedeme z té druhé.

Což je v důsledku úplně to samé, jako že jsme náboj PŘENESLI z jedné elektrody na druhou. To je to, co děláme s kondenzátorem v obvodu.

Technicky není možné náboj z jedné elektrody odebrat a na tu druhou jej nepřidat. Na to bychom potřebovali obrovské napětí (miliony, ale možná taky biliony voltů). Tím že náboj odebraný z jedné elektrody umístíme na tu druhou ... která je velmi blízko (ta izolační vrstva u kondenzátorů s velkou kapacitou je velmi malá) - ty náboje na elektrodách se navzájem přitahují (na jedné elektrodě je záporný a na druhé kladný) - tím pádem nám k přenesení náboje z jedné elektrody na druhou stačí mnohem menší napětí. Než na to, abychom je z jedné elektrody vzali a umístili někam úplně jinam.


Takže u kondenzátoru v obvodu vždy přenášíme náboj z jedné elektrody na druhou (přes celý zbytek obvodu) - a to je také to, čemu říkáme "náboj kondenzátoru". Tedy záporný náboj na jedné elektrodě a stejně velký kladný na té druhé.

Pokud nevíš, kde se ten kladný na té druhé vzal ... tím že jsme odebrali záporný (elektrony) z neutrálního materiálu, zůstaly tam ty kladné náboje (jádra atomů co tvoří tu elektrodu).

Offline

 
  • Hlavní strana
  • » Fyzika
  • » Výskyt proudu při nabíjení kondenzátoru v obvodu (TOTO TÉMA JE VYŘEŠENÉ)

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson