www.elektronik.si

[Inventor]

Dobro, tole ni ravno elektronika, bolj fizika, ampak sem prepričan, da mi boste vseeno znali odgovoriti.

Imamo kondenzator, kapacitivnosti npr. 1000 uF (1 mF), ki je priključen na 10 V. Torej njegova energija polja znaša po enačbi "We=(C*U*U)/2" 0,05 J.

Nato vir napetosti odklopimo ter vzporedno na nabit kondi zvežemo še enega praznega z enako kapacitivnostjo. Kondija si bosta naboj porazdelila tako, da bo napetost na njunih priključkih po nekem času znašala 5 V.

Če zdaj to damo v enačbo, torej če energijo računamo za vsak kondi posebej in ju nato seštejemo ali pa za C vzamemo 2 mF (vzporedna vezava), vedno dobimo isto - 0,025 J.

Torej se je energija sistema razpolovila.

Vendar kako je to mogoče? Kam gre ostala polovica energije; saj energija se namreč ohranja!
Kondenzatorja sta idealna, žice pa superprevodne.

V toploto zato ne gre. Torej?

Hvala lepa za odgovore.

[Slowfly]

[Inventor]

Jaaaaa...

Naboj na kondenzatorju je e = C*U, torej je U = e/C. Naboj se ohranja, kapacitivnost pa se zaradi vzporedne vezave podvoji....torej se napetost razpolovi.

[Obelix]

Če kondenzatorja sedaj razkleneš, imata vsak po 0,025 J "energije" oziroma sta sposobna opraviti toliko dela.

Skupaj torej 0,05 J.

To je tako, kot če imaš vrečko lešnikov in jih poješ sam. Dobil si energijo, s katero lahko opraviš neko delo. Če si jih pa razdelita z nekom, recimo pola-pola, dobita vsak pol energije, in lahko opravita vsak pol istega dela. Skupaj torej celo.

Vsaj v teoriji...

LpA

[Inventor]

Kako pa si dobil, da ima vsak po razklenitvi 0,025 J?

Če izračunamo We=(0,001 F*5 V*5 V)/2, dobimo 0,0125 J.

[Obelix]

Če kondenzatorju s kapacitivnostjo 1 mF paralelno priključiš še enega z enako kapacitivnostjo, dobiš 2 mF.

V enačbi popravi iz 0,001 na 0,002.

LpA

[Inventor]

Samo saj sta kondija razklenjena....torej kapacitivnost ni več 2, temveč 1 mF. Saj več ne vesta en za drugega...

[Pyr0Beast]

Izračunaj naboj iz shranjene energije.

Sicer pa je to pritikanje kondijev v realnem svetu laž. Ogromno energije gre samo v gretje ko se potenciala izenačujeta.

[Slowfly]

[Inventor]

U = 7,07 V (približno).

Vendar se to ne ujema z enačbo U = e/C; naboj je isti, kapacitivnost pa 2-krat večja, torej tukaj pride U = 5 V.

[Jernej Š.]

Živjo!

Izračuni se vam ne izidejo zato, ker napačno predpostavljate deljenje elektrine (naboja). Ko kondenzatorja staknemo, je na obeh enaka elektrina, kot je bila prej na enem samem. Upoštevajte to in 5V na vsakem, pa bo štimalo.

Razlaga. Naboj se vedno razporedi na ploščah tako, da je na eni plošči pozitiven +Q, na drugi plošči pa negativen -Q. Ko staknemo priključke, se ustvarijo na ploščah drugega kondenzatorja točno enaki naboji, le z nasprotnim predznakom. Ker mora biti energija sistema enaka prej in potem, pride do delitve napetosti na pol.


Lep pozdrav!

[Inventor]

Ne bo v redu. Če vstavimo v enačbo We = (e*U)/2 bo v redu, če pa v (C*U*U)/2 pa ne.

Pa kaj so to zaene čudne teorije... zakaj bi bil predznak naboja nasproten? Če na negativni pol kondija zvežeš nekaj, bo tudi tisto negativno, ker mu bo kondi poslal elektrone. Ne more biti naboj na obeh kondijih enak tistemu prvič...saj elektroni se ne klonirajo.

Lp.

[KMX]

Nekaj podobnega se zgodi pri neprožnem trku dveh teles z enako maso.

Prvo telo se giblje s hitrostjo v, drugo pa miruje.
Od trenutka ko trčita, se skupaj gibljeta s hitrostjo v/2 (po zakonu o ohranitvi gibalne količine).

Povezava s problemom kondenzatorjev:

Kinetična energija prvega telesa na začetku je večja kot pa kinetična energija
obeh teles skupaj po trku:

na začetku: E=m*v^2/2;
na koncu: E=m*v^2/4;

Če pa obravnavamo prožni trk, je pa tudi energija na koncu enaka tisti na začetku.


Lep pozdrav, Denis

[s56al]

Po mojem časovno že precej oddaljenem (20+ let) spominu na šolsko fiziko in osnove elektrotehnike se enačba, s katero popišemo odvisnost toka od spremembe napetosti na kondenzatorju, glasi:

I = C * du / dt

ali du / dt = I / C

Iz enačbe (diferencialne) je razvidno, da se napetost na kondenzatorju nezvezno (skokovito) lahko spremeni le, če steče skozi kondenzator neskončno velik tok. Če (teoretično) staknemo dva kondenzatorja, od katerih je eden napolnjen, drugi pa izpraznjen, prek dveh idealnih vodnikov z upornostjo in induktivnostjo 0, steče torej neskončno velik tok vse dokler se naboj ne porazdeli med oba kondenzatorja oz. se napetosti na obeh kondenzatorjih izenačita. Tu velja pravilo ohranitve nabojev, ker naboj iz takega sistema nima kam zbežati. Energija sistema pa se po izenačitvi napetosti (sklepam) zmanjša zaradi moči, ki se troši na vodnikih s katerima kondenzatorja sklenemo:

P = R * I * I

R je sicer teoretično res 0, a je teoretično tudi I neskončen... Te reči se potem zagotovo da računsko obdelati z limitami, da zadeve tudi v fizikalni teoriji ustrezajo... Kako natančno, žal ne bi vedel, šolska matematika je že več kot 20 let nazaj .

V mehanskem svetu je primer dogodka ilustriral v svojem sporočilu predhodnik z neelastičnim trkom. Tu se kinetična energija pri trku izgublja za segrevanje obeh teles, gibalna količina pa se ohrani.

LP, Sandi

[KMX]