Zdravím,
momentálně si oprašuji fyziku ze střední školy a zastavil jsem se u deskových kondenzátorů.
V učebnici Fyzika pro gymnázia (díl Elektřina a magnetismus) je napsáno, že deskový kondenzátor se vytvoří přiložením dvou kovových desek blízko sebe a připojením těchto desek ke dvěma svorkám s odlíšným el. potenciálem. Dále se zde píše, že školní zdroj napětí pro pokusy má svorky s potenciály +10 kV; +7,5 kV; +5 kV; +2,5 kV; 0 kV a -10 kV.
Řekněme, že tedy k jedné desce připojíne svorku +10 kV a ke druhé -10kV, tím pádem máme napětí 20 kV. Pokud to chápu správně, tak desky se začnou nabíjet opačným nábojem, až na potenciál svorky, a díky vzájemnemu působení elektrického pole tyto desky mohou přijmout velký náboj, podle vzorce: Q = C*U. C (kapacita) je pro deskový kondenzátor definována jako eo*S/d (eo = permitivita vakua - mezi deskami předpokládejme vakuum, S = účinná plocha desek, d = vzdálenost mezi deskami).
Tím pádem čím blíž se desky položí k sobě, tím větší mají kapacitu (větší intenzita el. pole) a čím větší mají plochu, tím je opět větší kapacita (dokážou pojmout větší náboj, něž se nabijí na určitý potenciál).
Avšak co nechápu je když připojíme svorky třeba +10 kV a +7,5 kV -> máme napětí 2,5 kV. Jenže na obě desky se ty zdroje budou znažit "natlačit" kladný náboj a ty se budou na deskách odpuzovat, takže kapacita by měla naopak snížena vzájemným působením el. pole, ne? A když desky přiblížíme, tak odpuzování by mělo být ještě větší?.
Zkuste mi prosím někdo vysvětlit ten případ s +10 kV a +7,5 kV. Nejlépe i se popisem el. pot. a el. pole na deskách. Přikládám i fotky z té učebnice.
Za přečtení předem děkuji.
Dobře, ale v učebnici se ještě píše, že na desce s vyšším pot. vznikne náboj Q+ a na desce s nižším pot. vznikne stejný náboj opačného znaménka Q-. Jak je to možné? Vždyt na té desce nemůže přece vzniknout záporný náboj (přebytek elektronů), když do ní svorka pořád tlačí kladný náboj.
0x
Ale "oříšek" nebo spíš perla je srovnání co se děje ve dvou případexh
1. Kondenzator napojen na bateriii
2. Kondenzátor volně
Dá se ukázat že síla při posuvu desek má hodnotu +E/2d(brání se stlačení) v případě 1 a -E/2d v případě 2 (brání se expanzi)vynikne to když je nabit na napětí jako má baterii ale není připojen, pak síly se liší znaménkem)
V případě 1 totiž navíc teče energie bateríí jak se mění náboj na deskách v dusledku zneny kapacity. Zajimave ale je ze vybijeni baterie dodava energii do kondenzatoru a zaroven kona praci a to dokonce v pomeru 1:1 (1/2 U∆Q)
Takže stlačovánim(?přibližováním?) kondenzatoru klesa vzdalenost, roste kapacita a tim i naboj (napeti musi zustat stejne). Energie kondenzatoru roste o U∆Q/2 narozdil od pripadu volneho kde klesa. Zaroven se vybiji i baterie (dodava naboj) a to U∆Q.
Pozorni si vsiml poloviny. To znamena ze pri stlacovani prebyva u∆dq/2 a tedy že [b]nejde o stlačování[/b] protože nikam nevkladame energii ale zmensovanim objemu naopak ziskavane ... Zvlastni co?
Dá se to vypočítat ze zakona zachovani energie v prvnim pripade je konstatntní náboj, v druhém napětí.
Neneseme odpovědnost za správnost informací a za škodu vzniklou jejich využitím. Jednotlivé odpovědi vyjadřují názory jejich autorů a nemusí se shodovat s názorem provozovatele poradny Poradte.cz.
Používáním poradny vyjadřujete souhlas s personifikovanou reklamou, která pomáhá financovat tento server, děkujeme.