Где хранится заряд в конденсаторе ● 1
2020 ж. 3 Жел.
20 417 Рет қаралды
Показываем опыт Франклина, заменив лейденскую банку разборным плоским конденсатором, и задаёмся вопросом: где хранится заряд в конденсаторе - на металлических обкладках или на диэлектрике между обкладками?
Ключевые слова: конденсатор, диэлектрик, электрет, искровой разряд, коронный разряд
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass_channel
Новосибирский Государственный Университет
www.nsu.ru/n/
Физический факультет НГУ
Ребята, кроме данного вида эксперимента, хочу чтобы вы ознакомились с экспериментами от Russ RWG, где этот заряженный диэлектрик вынимается, весь облапывается руками, скручивается в рулоны, обтирается, и возвращается на место меж пластин где производит хорошую искру при замыкании) А так же там показаны варианты с удвоением-обнулением потенциала, при наложении заряженных диэлектриков сополярно и противополярно. Вобщем, очень интересные эксперименты! - kzhead.info/sun/mLWAlMOikIucpIk/bejne.htmlm35s
Но если интересно, то когда-то давно, на тимспик канале проэкта Заряд.ком, мы тоже обсуждали эту занимательную тему, и сохранилась даже запись, где на 2:34:23 подходим в диспуте о "где находиться заряд в конденсаторе", и после этого обсуждения, Виталий Позынич и провёл тот известный эксперимент) - yadi.sk/d/HwcGAOxKHhsmnA Да, и вот линк на тот эксперимент Виталия - kzhead.info/sun/m9tpYdpueqqmaoU/bejne.html
о да, я помню этого экспериментатора ! в принципе всё это объяснимо для пластиковой прокладки её пористостью, поэтому электретический эффект остаётся и после обтирания и скручивания прокладки в рулон. заряд ушёл на глубину. от 9кВ осталось 8кВ. после первого разряда замыканием была сильная искра\дуга. но после второго и третьего всё равно проскакивали маленькие искорки (он сам так сказал). очевидно мы имеем тут электрет , сохраняющий заряд неглубоко под поверхностью. маленькие искорки показывают выход заряда из под поверхности. так же это может быть релаксация ионов, когда молекула пластика переходит из фазы активного радикала обратно, с отдачей или принятием электрона.
@@RobotN001 Про вторую и третью искру - ну, вспомни, что мы можем зарядить площадь диэлектрика в каждом миллиметре противоположным знаком потенциала, как в шахматной доске, и это всего лишь сама суть диэлектрика - нет токов проводимости! Чем металлические обкладки и отличаются. Из этого следует, что снять весь заряд с диэлектрика - возможно только при сплошном его контакте с поверхностью проводящих обкладок, чтоб каждый миллиметр стёк! А в обычных условиях всегда будут присутствовать зазоры из-за неровностей и всяких пылинок, которые будут создавать пузыри дополнительного воздушного диэлектрика. И именно поэтому будут происходить вторые и третьи разряды, особенно, если чуть шевелить пластинами меж проверками.
@@RomanVladimirovichF , кстати наблюдал похожий недоразряд на электролитах обычных алюминиевых ) на обычных низких напряжениях. пыли там внутри не было, а рыхлость оксида алюминия всем известна )
@@schetnikov Во как.. А мы ещё и третьего не видели) И Спасибо за старания расширяющие нашу понималку!
В фильме показана не просто электростатика, а электростатика нелинейного диэлектрика с гистерезисом. Напряжение настолько велико, что на поверхности пластика возникают потенциальные ямы для электронов с одной стороны и дырок с другой стороны. Эти ямы собирают заряд, так что на фольге его не будет (или почти не будет), а будет он на поверхности диэлектрика. Далее, убрав диэлектрик, мы вынесли почти весь заряд из системы, поэтому замыкание обкладок не создает заметной искры. После замыкания обкладок заряд каждой из обкладки почти нуль (система не обязательно симметрична, условия для электрнов и дырок могут быть разные. Затем диэлектрик вносится в промежуток между металлическими листами, но на поле внутри диэлектрика это не влияет, хотя металл приобретает поверхностные заряды. Замыкание обкладок вызывает сначала компенсацию поверхностных зарядов с внешних строн обеих обкладок. При этом электрическое поле в диэлектрике сильно меняется, потенциальные ямы для дырок и электронов разрушаются, заряд переходит в металл и происходит разряд.
Ямки для электронов? Уточните, а чем эти самые ямки выковыривали.
@@Moldavskiy.Sergey.он адепт дырочного электричества.😅
Ямки у вас в голове, а не в диэлектрике. Я этот опыт проделывал и причем использовал несколько три слоя диэлектрика. так вот, можно после заряжение такого трехслойного конденсатора, разобрать и пластины. И после того как собрать конденсатор из среднего слоя, эффект повторяется!!! Вывод, нет никаких там дырок... и оставьте раз и навсегда ПОВЕРХНОСТь диэлектрика в покое, ибо опыт показывает, что заряд происходит внутри диэлектрика!!! А на пластинах бывает шиш, что ровно и показывает опыт на видео!!!
Самые сильные статические заряды, что меня били, это заряды, которые я получал, когда мы снимали защитную полиэтиленовую плёнку с сендвич панелей. Панели примерно по 6 м.кв. Фигачило так, что меня до сих пор передёргивает, когда вспоминаю )))
Еще неплохо щелкает, когда ползаешь по навесу из поликарбоната, а через несколько минут касаешься самореза, который закручен в металлический каркас
в самолёте снимать надо там не бьет
@@SudaDesiatochkaошибаетесь. Там на кончиках крыльев нехилый потенциал. Именно из-за этого там есть серьезные защиты иначе вся электроника подохла.
Спасибо вам за видео, давно его ждал, с нетерпением жду вашего авторитетного мнения на этот счёт.
Класс! очень интересно! Особенно порадовала ваша артистичность))
большое спасибо за видеоролик!
Попробуйте заменить металлические пластины на другие и между ними поместить заряженный диэлектрик , который заряжали с другими обкладками .
вот тут мужик пробовал - kzhead.info/sun/g6ealZqiialsfZ8/bejne.html
@@user-tx6pr4kl3o Шарахнет
шарахнет. По сути диэлектрик заряжен магнитным полем обкладок. За счёт разности потенциалов на обкладках, диэлектрик поляризовался, и когда внезапно контакты разомкнули, диэлектрику пришлось жить в напряжении, пытаясь от этого напряжения избавиться, передав лишнюю энергию кому-то и приведя свои молекулы в хаос. Потому даже когда они убрали лист бумаги от обкладок, он отдавал энергию воздуху вокруг, но проблема в том, что тот тоже является диэлектриком и энергопередача там происходила очень медленно. но как только обкладки вернули на место и замкнули их отвёрткой, то все те молекулы, которые содержали в себе избытки энергии, которую им иметь не положено, быстренько от неё избавились.
Большое вам спасибо!
Если диэлектриком является воздух или вакуум такого эффекта не будет. Заметим, что у вакуума и воздуха (примерно) диэлектрическая проницаемость равна 1. Твёрдый диэлектрик ослабляет электрическое поле, т.е. поле поляризации противоположно внешнему. Проницаемость порядка 4. Поле внутри диэлектрика ослаблено в 4 раза. Схема примерно такая: +| [-+] |-, где | - обкладка, [] - диэлектрик. На границах поле довольно сильное, ибо расстояние между стороной каждой обкладки и областью сосредоточения поляризации у границы диэлектрика очень мало. 1. Если заряд находится на обкладках, то когда обкладки убирают, ёмкость значительно уменьшается за счёт увеличения расстояния и уменьшения эффективной диэлектрической проницаемости. Потенциалы обкладок увеличиваются. Это значит, что при сближении на воздухе потенциалы будут падать значительно меньше, чем при наличии твёрдого диэлектрика, а диэлектрическая прочность воздуха значительно ниже, так что между обкладками при сближении должен быть разряд, хотя и существенно меньшей мощности из-за низкой ёмкости. При возвращении диэлектрика заряда уже быть не должно. Чего не наблюдаем. 2. Если заряд находится на диэлектрике. Скорее всего это может быть из-за поверхностной ионизации как воздушной прослойки, так и самого диэлектрика из-за сильного приграничного поля. Схема конденсатора тогда примерно такая: |+[-+]-|, т.е. на поверхности диэлектрика собирается заряд. Остаточный заряд на пластинах может быть малым или вовсе отсутствовать, так как заряженный слой приграничного воздуха или наэлектризованного диэлектрика можно считать продолжением обкладки (так как он проводящий). В этом случае удаление пластин практически ничего не меняет. 3. Если диэлектрик - воздух или вакуум, то такого эффекта быть не должно, тогда заряд - на пластинах. 4. Если ионизируется воздух или диэлектрическая жидкость, заполняющая пустоты в конденсаторе с твёрдым диэлектриком, то в вакууме такого эффекта быть не должно. Если он сохраняется и в вакууме, то электризуется поверхностный слой самого диэлектрика. 5. Если твёрдый диэлектрик электризуется сам на поверхности, то вакуум или жидкость на это не влияют. Интересно, что за механизм электризации диэлектрика? Имеет ли он отношение к трибоэлектричеству? Это уже из области свойств диэлектриков.
Или что-то рвется в диэлектрике на ионы или при зарядке вакантные места в диэлектрике занимают электроны, наверное, и то и то может быть, зависит уже от свойств диэлектрика
Вот лекция из MIT, там этот эксперимент объясняется. kzhead.info/sun/dd1rn8uqiqmdiac/bejne.html При высокой напряженности поля воздух в зазоре между фольгой и пластиком перестает быть изолятором и свободный заряд перетекает на пластик. Уольтер Левин (лектор) рассчитал, что в его конфигурации лейденской банки на металлических обкладках остается только 1/12 часть заряда. P.S. У него есть еще очень классный эксперимент с капельницей Кельвина. Было бы тоже здорово сделать сюжет про этот эксперимент!
Уже kzhead.info/sun/h6Zmg516gpuQa5E/bejne.html
@@schetnikov в моем понимании металл обладает N-рым количеством свободных от электронов S-орбиталей. Их сумма даёт в совокупности N- ное количество проводящих каналов. При наложении диэлектрика на металл, электроны с поверхности диэлектрика попадают в проводящие каналы металла. Они и в диэлектрике и в металле. При замыкании цепи идёт переток электронов от богатой электронами части диэлектрика, через проводящие каналы металлических пластин к бедной электронами поверхности диэлектрика.
Пургу гонит препод.
Заряд на поверхностях диэлектрика, а т.к. он не проводит ток то и заряд не стекает....вспомним опыт про эбонитовую палочку, заряд оставался на ней.
@@alexivch54 можно же взять классический конденсатор в вакууме, последовательно соединённые конденсаторы отвечают за напряжение, параллельно за ёмкость. Можно источник в котором указывается, что без электрического поля заряды деполяризуются?
@@alexivch54 А если диэлектриком служит вакуум?
Повторите эксперимент со второй пластиковой пластиной не заряжая её, а потом с заряженной. Я думаю что заряд хранится в диэлектрике.
А мне интересно, почему этот эксперимент нельзя провести в одиночку.
Надо было два листа взять и в процессе их поменять.
Этот диэлектрик перекладываешь на другие пластины и они дают разряд при смыкании. Электричество держит диэлектрик
Такого в интернете полно. А Вы переверните изолятор и покажите, что полярность заряда поменялась на противоположную... это будет веселее. Зарядите напряжением поменьше и стрелочным вольтметром разрядите, что бы было видно, что полярность меняется, если диэлектрик перевернуть.
ещё бы измерить, на сколько осталась заряжена фольга ) и сколько теряется в таковых действиях )
@@RobotN001 в чём суть подвоха? В том что на самом деле "заряжена фольга" = "заряжен воздух вокруг фольги"?
@@volodymyr_lenin , что именно вы называете подвохом ?
@@RobotN001 смущает термин "заряжена фольга". В моей голове - заряд хранится в диэлектрике.... то-бишь: воздух вокруг фольги... оксидная плёнка на фольге... Для меня Ваш вопрос кажется с подвохом... хотя может Вы его туда и не вкладывали.
@@volodymyr_lenin , а если конденсатор вакуумный , и оксидная плёнка смыта во время изготовления ?
Погодите, ну а если взять два пластиковых листа и после заряда сменить листы?
поляризация диэлектрика, дипольный момент - при зарядке конденсатора, молекулы диэлектрика поляризуются и возникает дипольный момент, молекулы диэлектрика становятся полярными (диполи) и немного поворачиваются как бы «напрягаются» по направлению линий напряженности, на поверхностях листа образуется статический заряд, с одной стороны положительный заряд диполя, с другой отрицательный, который никуда не денется, если убрать обкладки, это же диэлектрик))
А в ваккумном еонденсаторе тогда как обстоят дела а? Там же нет диполей от диэлектрика??? Да я полностью согласен и убеждён, что заряд в диэлектрике.... Однако вот вопрос, а где же заряд в ваккумном конденсаторе!?/! Вывод: Неужели вакуум все таки не пуст и нпдо уже всё таки признать эфир!! Как вы считаете?
Понравилась подача) так задорно щелкают! и все по науке!
Крутые дядьки. Мне бы такого учителя по физике...
Увы, выпускники ведущих физических ВУЗов на зарплату учителя работать не пойдут.
Отлично, нужно попробовать с воздушным диэлектриком...
Пробовали. Ветра нет и заряд держится, а подуешь промеж пластин и пропал...))
Мне кажется, что возможено, что в диэлектрике остался не заряд но энергия электрического поля. При попадании в сильное электрическое поле молекулы пластика поляризуются, усиливая поле в ε. Видимо, при доставании диэлектрика из поля мы наблюдаем явление схожее с остаточной намагниченностью, так называемой "остаточной электризацией". Вероятно, это происходит из-за некой инерции молекул в веществе. Упорядоченное расположение молекул в пластике делает его подобным паре заряженных пластин сверху и снизу, и при установке между пластинами конденсатора, возникает разность потенциалов, которая и отвечает за искру.
Классный опыт👍🤣
Заряд скорее всего в самом пластике, а вернее он формируется электронами которые блуждают в определенном пространстве между атомами пластика (или на их орбите). Так же предполагаю что эти заряды (электроны) могут блуждать в определенной части деэлектрика и только в той куда их запихали. Если слишком много электронов запихивать в пространство между обкладками, то они могут достигнуть в каком либо месте обратной стороны диэлектрика тем самым вызвав пробой. Мне кажется, что конденсатор и процессы в нем очень хорошо можно описать представив, что диэлектрик это плотина (сделанная из пористого материала), а электроны это вода.
Можно даже сделать так, натереть шерстяным волокном пластик и положить между обкладками и тоже проскочит искра. Зависимость от площади тоже есть. Тоесть можно зарядить весь лист диэлектрика, разряжать областями, обкладки при этом должны быть меньше
Когда верхняя пластина приближается к нижней, происходит коронный разряд, так как были потрескивания.
так весело было , сразу вспомнилось проо пнп переход. вы когда вернюю фолгу снимали, то кней магнитился пластик . вот эт дааа. статические электро полюса
В момент когда конденсатор был заряжен в обкладках произошла поляризация зарядов. Когда обкладки удалили друг от друга, то обкладки вернулись в исходное положение. Когда их сблизили искры не был, так как заряд не был поляризован. А когда систему вернули в прежнее положение, то есть добавили обкладку, то обкладка сохранила поляризованнось и поляризовала обкладки. Вроде я понял как это работает, хотя по профессии дизайнер.
Чтобы доказать, что заряд хранится на диэлектрике нужно сделать два конденсатора, но диэлектрик будет у них один, мы берем делаем 4 металлических обкладок и получается 2 пары конденсатора, диэлектрик при подзарядке мы будем ложить на одну пару электродов, он зарядится, вынимаем диэлектрик, берем неиспользованные электроды (которые напряжение не прикладывали) и ложим между ними диэлектрик который ранее был использован в заряжающимся конденсаторе, и по задумке если диэлектрик и накапливает заряд, то он должен разрядиться на паре новых не использованный ранее электродов, и тогда это докажет что диэлектрик является накопителем заряда
Сразу подумалось про площадки касания: площадь пластин конденсаторов большая и искра не образуется. (Может быть уместно вспомнить плотность заряда) А при разряжении через острие отвёрткы и тоненькую полоску от нижней пластины плотность заряда достаточна для разрядки.
Интересно. Подумаю.
да, хранится в диэлектрике. Диэлектрим поляризуется, за счёт чего "сжирает" кучу энергии, и когда у него есть возможно эту энергию высвободить (когда есть то, что может её забрать), он её высвобождает. То есть в данном случае когда у него появляется возможность перегнать часть электронов с одной стороны на другую, чтобы снова прийти в состояние с минимальной энергией, он их через контакты и смыкающую их отвёртку и прогоняет. Тут всё просто :)
Теория конечно сказочной покажется: Под воздействием электрического поля создается матрица с задаными параметрами, затем если повторяется эксперемент то получается такой эффект. Что то такое же интересное происходит если взять две пальчиковые батарейки и размотать их цинковый стаканчик создав при этом две копии и при измерении напряжения на расстоянии при подключении ＋ к одной из них, а - к другой там буден возникать напряжение равное одной из них
Любой диэлектрик из вешества не явояется идеальным изолятором и может проводить в очень малом количестве электрический ток .
Я тоже за предположение о том, что заряды находятся не "в", а "на" поверхности диэлектрика, и, как и предыдущие комментаторы, предлагаю провести опыт с подменой диэлектрика! Кстати, на 2:47 видно, что диэлектрик, прилипает к пластинам, на диэлектрике, видимо, большая статика.
После заряда диэлектрик переверните, что будет?
Мужики спасибо очень приятно вас смотреть !)
Опыт интересный, я долго ломал голову над ним, но асё таки заряд хранится на обкладках а не на диелектрике. Все дело в разьорке.при разборке заряд переходит от пластин в на диелектрик так как при высоком напряжении конденсатора воздух который находится между обкладками ионизируется и превращается проводник в результате чего заряд как бы переходит на диелектрик. Этот эффект отличается от трибоэлектрической так как здесь заряд хранится за счет того что по обе стороны диэлектрика из за ионизированного воздуха переходят заряды отрицательных зарядов и это притяжение между ними и обеспечивает хранение заряда на диелектрике. Ниже прикреплю видеообъяснение.
kzhead.info/sun/mrSRppRuaoFrdXA/bejne.html
Интересно, положительные и отрицательные заряды в одинаковом количестве скапливаются у поверхности, или у материала прокладки имеется некоторая асимметрия в формировании поверхностных зарядов разного знака ?
Диэлектрик сохраняет электрическое поле за счет поляризации диэлектрика и, когда мы его возвращаем к проводникам, то там за счет электростатической индукции, снова заряды перераспределяются. Но нужно чем-то удержать поляризацию вне обкладок, да и заряды из обкладок не могли просто так исчезнуть...
Статическое электричество, кажется оно на поверхности диэлектриков копится. Мы его безуспешно пытались снимать со шпона, выходящего из сушильной печи.
антистатиком бы по-пшикали бы ) там микро-нано частицы чего-то помогут уменьшить пробойное напряжение )
И пшикали тоже. Но женщин, работавших в двух диэлектрических перчатках на диэлектрических ковриках, с прической "одуванчик", регулярно пробивала искра, сантиметров 30 в длину
А есть основный теории связанной с конденсатором?
В моем понимании этот эксперимент показывает, что заряд в данном конденсаторе при его зарядке накапливается в основном в металлических пластинах, но в момент убирания металлической обкладки происходит уменьшение ёмкости конденсатора и возрастание напряжения между пластинами, причём значительно (зависит от первоначальной емкости конденсатора). Из-за высокого напряжения воздушный зазор, образующийся в момент убирания пластины, становится проводником и электроны стекают на поверхность пластика, который для данного напряжения все ещё сохраняет диэлектрические свойства. А удерживаются электроны на противоположных сторонах диэлектрика за счёт сил электростатического притяжения, зависящего от толщины данного диэлектрика. Отсюда мой вывод: заряд (электроны) могут накапливаться и храниться где угодно в любом материале, главное чтобы не дать возможность уйти через проводник.
вы объяснили заряд отрицательный с избытком электронов. а положительный то как ? неужели пластик отдал электроны своих молекул ? но тогда эти молекулы стали уже другими молекулами !
@@schetnikov , для коронного разряда наверное нужны более крупные несплошности, чтобы электрическое поле на них увеличилось более значительно относительного среднего
Сделайте опыт, поменяв пластик, думаю будет интересно и наглядно
Заряд хранится на поверхности диэлектрика. Когда пластины убираете, заряд с металлических пластин стекает на поверхность диэлектрика. А когда пластины возвращаете назад у зарядов есть шанс перетекать через отвёртку на другие пластины. Интересно было бы провести следующий опыт: вместо одной пластины изолятора разместить друг на друга три пластины изолятора. После того как конденсатор зарядиться вытащить среднюю пластину изолятора и поместить этот изолятор между металлическими пластинами которые не учавствовали при заряде конденсатора. После попробовать разрядить сформировавшийся конденсатор.
@@schetnikov Спасибо! Буду ждать.
Ещё интереснее сделать некоторый пирог электрик диэлектрик, электрик диэлектрик, электрик. И.е пяти сложный конденсатор или даже семи, девяти и так далее, но напряжение подавать только на первый и последний электрики и пробовать варианты с изъятием тех или иных пластин в разных вариантах. Вполне возможно что ёмкость будет кратно повышаться.
@@schetnikov Так . Здорово . Будем .Посмотреть .
@@schetnikovДобрый вечер . Ну так где же всё-таки заряд в диэлектрике или в пластинах ? Что-то я уже сомневаться стал .Может и в пластинах и в диэлектрике одновременно .? Диэлектрик ведь заряжаясь наводит заряд на пластинах. Или как влияет диэлектрик на пластины .
Дак это явление не наво, другие уже не раз показывали этот опыт. Заряд храниться в диэлектрике каторый подтвергался заряду, а если использовать другой листок после заряда то нечего произойдет.
Увидев двух физиков, подумал, что они будут выступать в роли обкладок и к ним подведено напряжение.
Вот точно, и к каждому свой провод подведен
Если взять эбонитовую палочку и потереть о ткпнь, то будет разряд. Если её потереть и проложить между обкладками на них будет разряд. Электростатика накапливается на поверхности тел. Потому так и названа.
В данном случае заряд накапливается на поверхности диэлектрика. Если убрать диэлектрик, то заряд будет хранится на одно из обкладке - если подать напряжение на конденсатор, то на одной из пластин будет один заряд, на другой пластине будет другой заряд благодаря тому, что первая пластина будет вытеснять со второй обкладки свой заряд и притягивать противоположный. А если добавить слой диэлектрика, то помимо того, что выше я написал, будет заряжаться и этот диэлектрик, вернее распределяться заряд на пластине.
Во первых для чистоты эксперимента, нужно подложить другую не заряженную пластиковую пластину. Если с другой не заряженной , не будет разряда. Значит, диэлектрики хранят заряд, электрики заряд проводят. всё просто.
с другой пластиной не будет заряда, а с другими обкладками и той же пластиной - будет . вот опыты- kzhead.info/sun/g6ealZqiialsfZ8/bejne.html
@@alexivch54 Не в воздухе, а на обкладке конденсатора, если нет слоя диэлектрика
@@alexivch54 Нет, на обкладках так же остается заряд, просто, диэлектрик - способ увеличить емкость. Больше заряженных частиц будет накапливаться
@@alexivch54в воздушном пространстве заряд будет храниться на обкладках, стоит только их продуть и он исчезнет.
Предположу, что заряд хранится в пластике в виде упорядоченной поляризации молекул (по аналогии с магнитными доменами, которые после упорядочивания создают магнитноеполе вокруг макрообъекта). Т.о., когда электрически нейтральные пластины кладём на электрически поляризованный пластик, то на одной обкладке, где создаваемое электростатическое поле положительно, он "стаскивает" электроны к себе, создавая т.о. их недостаток, что приводит к образованию положительного заряда на обкладке, а на другой обкладке с точностью до наоборот. Вместе с тем, не стоит забывать, что в процессе зарядки конленсатора, происходит перемещение/распределение зарядов между пластинами. Т.е. часть заряда хранится в виде избытка и недостатка электронов на разноименных обкладках, часть заряда в виде вышеупомянутой поляризации диэлектрика. Но заряд на самих обкладках вне диэлектрика (образованный исключительно количеством избыточных, или недостаточных электронов) ничтожно мал, по сравнению с зарядом, который создаётся на обкладках благодаря поляризации диэлектрика. Поэтому, когда убрав диэлектрик их замыкают, мы не регистрируем искру органами чувств. Вместе с тем я уверен, что при измерении достаточно чувствительным прибором, мы бы его там обнаружили.
Мне кажется, что название фильма слишком общее. Все-таки показан случай сильных полей. В обычном линейном диэлектрике (при слабых полях) заряд хранится все же на металлических пластинах.
Чем меньше расстояние между металлами в конденсаторе, то, тем больше емкость конденсатора. В данном случае, толщина минимальна.
а если подсунуть другой такой же лист пластика?
чудеса!
Хочется напомнить опыт с эбонитовой палочкой и шерстью. При натирании на диэлектрике накапливался заряд. В данном случае тоже самое. Только заряд на диэлектрике накапливается обкладками из фольги.
Явно, что заряд делится на две составляющие(типа как спиновый эффект). Это не перетекание электронов. Иначе бы образовывались ионы при отнятии/добавлении электрона. Скорее это такой тип поля, которому, обязательно нужны две сопоставляющие. Если одной нет, то поля нет. Это же поле и наводит электрический ток.
А теперь замените пластик минеральным маслом которое можно слить!
Вакуумом - его сливать не придется.
@@vadimroschin5626 вакуум трудно заменять
даже монокристаллический корунд туда же !!! "А. Н. Губкин, Н. Н. Романовская и Г. Н. Тяпкин (1972-1976) обнаружили типичные электретные свойства у монокристаллического рутила и корунда." (Губкин А.Н. Электреты // Москва: Наука, 1978. - 192 с.)
"Электретный эффект, по-видимому, в той или иной степени наблюдается у всех диэлектриков. Его интенсивность и стабильность зависят от числа и энергии активации уровней захвата для электронов и потенциальных ям для ионов и дипольных молекул." с140
Скорее на поверхности диэлектрика.
Мне кажется заряд хранится на поверхности диэлектрика
@@schetnikov вроде это поляризация. Я плохо помню это, поэтому не могу утверждать и только догадываюсь
Если нет однозначной поверхности. Сухой воздух - молекулы крутятся вертятся между обкладками кондегсатора. Одни прилетают другие улетают. А вакуум если? Таких конденсаторов полно.
@@vadimroschin5626если воздушный конденсатор продуть, то заряд исчезает.
Как долго хранится заряд на диэлектрике из опыта?
в предыдущем ролике нам показывали с какой скоростью двигаются свободные электроны ;-)
очевидно тут в искре они движутся гораздо быстрее ))
Андрей, не показвали нам этого в предыдущем ролике. Нам рассказали о модели, имеющей очень мало общего со свободными электронами.
@@michaelpovolotskyi3295 я просто о том что разрядить конденсатор в опыте не получается соприкоснув две пластины , еслиб они по дольше подержали то он бы разрядился....
@@cs_anr Скорость, которую вычислили в том фильме, ничего не говорит о времени разряда конденсатора.
Попробуйте коснуться обеих обкладок руками без пластика, что будет?
А что если этот опыт будет проводить один человек? Ничего не поменяется?
Без диэлектрика, когда две пластины соприкасаются между собой, заряды с компенсируются, и оно становится нейтральным. А когда мы помещаем диэлектрик между пластинами заряды разделяется и пластины обладаю разноимёнными зарядами. За счет этих зарядов электрической поле накапливается энергия
Пластик - диэлектрик и заряд с него не стекает. Заряд оставался на нем, причём ось суммарной полярности заряда проходит перпендикулярно листу. По сути все "свободные" электроны собрались на одной поверхности листа пластика. Обкладки, как и лист диэлектрика изолированы и после "рассоединения" обкладок конденсатора обе они становятся одноименно положительно-заряжены, (потому-то они при замыкании между собой не искрят). Конденсатор по сути не разряжался когда его разбирали, в нём лишь происходили перетекания заряда (электронов).
Колдуны !!!
При зарядке конденсатора 12 кВ, диэлектрик заряжается статическим электричеством (как при натирании янтарной палочки шерстью). При таких условиях действительно заряд сохраняется и на поверхности диэлектрика и может даже на обкладках конденсатора. При увеличении расстояния между обкладками конденсатора, его ёмкость резко уменьшается и заряд оставшийся на обкладках рассеивается в окружающую среду, а вот статический заряд на диэлектрике остаётся, и после обратной сборки конденсатор выдаёт искру. При нормальном использовании конденсатора его редко заряжают напряжением выше 400 В, при этом статический заряд либо совсем не образуется на диэлектрике, либо образуется в таких незначительных объёмах, что им можно пренебречь.
>При зарядке конденсатора 12 кВ, диэлектрик заряжается статическим электричеством Есть доказательства? Примеры?
@@victorskulyakov7497 доказательства перед Вами на видео, и примеры тоже
@@deceiveitself7275 А руки значит не проводник для (от?) 12 кВ? Это не доказательство.
@@victorskulyakov7497 Мне кажется авторы сего ролика позаботились о своём здоровье, и решили огородить свои проводящие руки от напряжения 12 кВ, в противном случае это мог стать последним разом когда их руки послужили бы проводником при разности потенциалов в 12 кВ. К верхней обкладке конденсатора прикреплена такая белая трубочка, она и есть диэлектрик.
@@victorskulyakov7497 на данном канале есть вторая часть видео которая более наглядно объясняет суть происходящего в этом опыте. Желаю Вам удачи
Интересно, а чё лист притягивался к обкладке? Может быть на нём один заряд, а на обкладках другой? Тогда это почти всё объясняет...
Объясните пожалуйста, откуда между двумя конденсаторами соединёнными последовательно появляется напряжение при подаче постоянного питания? Ведь конденсатор не проводит постоянное напряжение
@@schetnikov Правильно ли я понимаю, например два последовательно соединённых конденсатора, на обкладке конденсатора который ближе к плюсу там соответственно положительный заряд, на другой его обкладке отрицательные, следующий конденсатор опять положительно заряженная обкладка из-за отсутствия свободных электронов которые притянулись к обкладке первого конденсатора магнитным полем, и в итоге образуется разность потенциалов между чистым минусом и серединой между двумя конденсаторами, или плюсом и опять же серединой конденсаторов.
@@schetnikov Спасибо за ответ, сегодня буду спать спокойно. Теперь общая картина стала ещё более понятной.
Подскажите, а есть где-нибудь программный симулятор для физических опытов? Чтобы можно было собрать подобный стенд(но виртуальный) самому на компутере, и повторить опыт? Чтобы там и механика, и магнетизм и все остальное было? Спасибо за ваши ролики!
программа Живая Физика. стоимость около 4500 руб.
Так в любом симуляторе вы будете иметь дело с материалами и процессами, которые описаны математически. А в этом ролике как раз о диэлектрике, который ведет себя странно и пока непонятно. В этом и фишка - изучать реальный мир, чтобы его потом объяснить в цифрах и формулах ;-]
Теперь можно транспортировать !
В воздушном конденсаторе диэлектрик может свободно приходить и уходить, а заряд остается. Как быть?
Возможно в воздушном конденсаторе и эффекта такого не будет
ну если воздух влажный, то конденсатор разряжается. да и воздух тоже при высоких напряжениях ионизируется и уносит заряд ))
@@schetnikov , ну да, действительно. ведь можно получать бОльшие напряженности при том же напряжении, как на люстре Чижевского.
Электрическим ⚡ полем поляризовали заряды в пластике, емкость конденсатора из-за диэлектрика увеличена
Поляризация в диэлектрике не фиксируется. Если убрать внешнее электрическое поле, она исчезнет
@@user-kk4ip1sl1v диэлектрик ток не проводит, поляризовать можно механически (искры от свитера, заряды трением поляризовались) или электрическим полем, суть одна, можно даже человека зарядить и потом разрядить (но не рекомендуется)
@@ParsleyRF видимо с определениями путаница произошла. Когда свитер электризуется, на его поверхности накапливаются заряды. Это избыточные заряды, которых в свитере сначала не было. И из-за того, что диэлектрик ток не проводит, деваться им некуда. А поляризация связана с тем, что все атомы состоят из положительно и отрицательно заряженных частиц, связанных друг с другом. Когда такие связанные друг с другом частицы помещают в электрическое поле, положительные и отрицательные частицы хотят разбежаться в разные стороны, но далеко разбежаться они не могут из-за того, что они связаны. Поэтому они немного смещаются друг относительно друга. Такое явление называется поляризацией диэлектриков.
@@user-kk4ip1sl1v в контексте конденсатора это тоже самое
@@ParsleyRF поляризация исчезает, если убрать внешнее поле, а избыточный заряд - нет
Ролик Б О М Б А ! Вот это здорово ! Как так ? Не может быть ! Не пойму . Хлопушка за кадром ? 😁 Шутка конечно . Интересно узнать . Я понимаю ,что диэлектрик поляризуется , но дальше уже не могу сообразить . А где здесь коронный заряд? Во тараканы в голове зашевелилииись ! Так чтоли ? Убрав поляризованный диэлектрик , на пластинах заряды нейтрализуются . То есть нет влияния заряженного диэлектрика на пластины . Пластины не имеют заряда в данный момент . При соприкосновении их не происходит искры . Вводим поляризованный диэлектрик снова между пластинами . Тем самым наводим заряд снова на пластинах . Так что ли ?
@@schetnikov Когда будет ролик с ответом ?
💯👍
Попробуйте пожалуйста провести этот же эксперимент без пластикового диэлектрика, а с воздушным зазором вместо пластикового диэлектрика, где в таком случае будет собираться заряд. Благодарю.
На границе обкладок, если после заряда продуть пластины, то заряд исчезает.
@@2005Gresko Благодарю за ответ! Получается, воздух вблизи обкладок ионизируется?
@@fedjagaub2735 да, ионы в виде короны скапливаются.
А повторите-ка опыт с вакуумом между обкладками. Вакуум ведь - шикарный диэлектрик, просто очень неудобный в использовании.
Истина где-то рядом!
Заряд между фольгой и пластиком
а может быть заряд в отвёртке?
Понятно, что электрическое поле хранится в поляризованных молекулах диэлектрика. А если между пластинами вакуум - то соответственно в поляризованных молекулах вакуума. Таким образом вакуум - это ни ничто, а эфир. Ура! Доказано существование эфира.
А если нет пластика - вакуум?
Очень интересно. Я думаю что это статическое электричество, а как мне думается его природа немого другая нежели у привычного мне электрического тока
природа обычного электрического тока - статическое электрическое поле.
@@timurpryadilin8830 Природа электрического тока - направленное движение заряженных частиц, чтобы движение из хаотического стало направленным необходимо приложить внешние силы в виде разности потенциалов. Природа статического электричества это накопление избыточного положительного или отрицательного заряда на поверхности диэлектрика.
@@timurpryadilin8830 , если есть ток, значит это уже не статика, а динамика )))
Как говаривал Исак Ньютон по другому поводу: "гипотез мы не измышляем". Иначе говоря, какой смысл рассуждать где хранится заряд, если неизвестно что такое заряд
Заряд только в диэлектрике и может хранится, так как меняется структура диэлектрика в процессе заряда. А металл пластин не изменяется ни как при заряде - это ж очевидно. У поверхности металла располагаются ЗАРЯДЫ от внешнего источника энергии заряда, либо индуцируются от заряженного диэлектрика.
Не в пластике! А на его сторонах!
Ну если на сторонах, то когда он брался за него, его бы не хило долбануло))))))
@@user-uc9bv4sy8v Если всю площадь пластины руками заденет, то долбанет...
ну поверхность пластика это тоже пластик )
@@RobotN001 мы знаем что пластик диэлектрик!) статический заряд таки образуется на диэлектрике! В случае подачи напряжения на пластины, стороны пластика полярязуются! Как мы знаем, (-) и (+) заряды стремятся к друг другу! Дабы погасить потенциал! Однако не могут пробиться через слой диэлектрика! Но электростатическое поле тянет их друг другу! С обоих сторон! Они попали в ловушку! Повторно ставим пластины на исходное место - создаём условия уравнивания потенциала с каждой поверхности, замыкаем отверткой! Потенциал уравнивается на обоих сторонах, при этом, электроны совершают работу, в момент протекания по отвертке, слышим и визуализируем искровой разряд! Я вот так понимаю природу настоящего опыта.
@@user-cs2xo6et9y , на какую глубину проникают электроны или их недостаток ? если на 1 слой атомов и поверхность не рыхлая, то зарядам просто не хватило бы места на пластике. значит это электрет, и повышенное напряжение вогнало заряд глубоко в поверхность, как и в диэлектрик флэшки при програмиировании.
Ужели. Конечно. Так всё и было. В пластике. Поэтому плёночные конденсаторы самые качественные.
А что такое заряд?
Свойство . я так понимаю .
ок. избыток или недостаток электронов в данном случае.
@@RobotN001 Заряд это свойство элементарной частицы . Электрона , протона . Два рода электричества . Заряд сидит на элементарных частицах . Избыток электронов .
@@vyacheslavtimofeev_1974 , какой заряд у кварка ?
@@RobotN001 ???
Было бы интересно посмотреть на опыт в том же порядке, но без предпоследнего шага, когда диэлектрик вновь располагается между обкладками.
Если заряженный листок перевернуть, полярность поменяется.
Вот чего вы мне картину мира ломаете!
Уважаемые коллеги, просмотрел три ваших ролика на эту тему. А где же четвертый? Возникает ощущение незавершенности рассказа.
Вместо пластика попробуйте лист бумаги)))
в ванночке с трансформаторным маслом ? ))
После зарядки конденсатора, замените пластик, другим, и проверьте, будет ли искра
Странно что при этом пластиковая расческа об кота потертая никого не смущает, находясь в заряженном состоянии)
тут электроны срывали без трения )
Интересно сделать конденсатор, где диэлектриком будет вакуум. Но к сожалению технически это очень сложно.
@@schetnikov Спасибо. Но главное, как убрать вакуумный диэлектрик, что бы проверить, где у конденсатора заряд. Но в интернете поищу, ещё раз спасибо.
@@schetnikov Извините, я думал, что диэлектрик это материал практически не проводящий электрический ток.
ну как бы электростатика. диэлектрик забирает негативные заряды у одной обкладки делая его позитивно заряженным. а если был стеклянной диэлектрик, то наоборот позитивный заряд бы забирал.
Ну а если не пластиковый листочек а ""слой" вакуума"? "Заряд-искра" будет хранится "ни в чем"😊... То-то я смотрю заряженый и разряженый автоаккумулятор весит одинаково....
Неужели бумага схавала весь поверхностный заряд с фольги? А потом вернула? Надо бы проверить на таком же нейтральном "независимом" конденсаторе. А завтра что скажу ученикам, если спросят? Даже электрофорной машины нет.
То, что диэлектрик наэлектризован, вовсе не означает что на нем хранится заряд. В этом то и ошибка некоторых, что они одно понятие подменяют другим.
Наложили звук щелчка, покажите макросъемку искры
@@schetnikov не принимайте в штыки. Это одно из логичных предположений того что показано в видео опыте. Проверить самостоятельно я сейчас этого не могу.