GetAClass - физика и здравый смысл

#физика

Четыре года назад мы сняли три ролика под общим названием «Где хранится заряд в конденсаторе». Казалось бы, из школьного курса физики всем известно, что заряд конденсатора распределён по поверхности его обкладок. Однако такое представление не позволяет объяснить результаты целого ряда опытов. И вот теперь мы возвращаемся к этой теме и наконец-то готовы последовательно всё разъяснить!

Опыты проводились с плоским конденсатором, между обкладками которого помещался лист лавсана толщиной 0,1 мм. Зарядим конденсатор до напряжения 10 киловольт, снимем верхнюю обкладку, уберём лавсан и замкнём обкладки — никакого разряда не происходит, как будто конденсатор не был заряжен! Вернём лист лавсана на место, снова соберём конденсатор и замкнём обкладки — и теперь между ними проскакивает сильная искра! Значит, заряды в нашем конденсаторе действительно каким-то образом удерживаются на поверхности лавсана.

Диэлектрическая проницаемость лавсана равна 3, так что напряжённость электрического поля внутри тонкого воздушного зазора между обкладками конденсатора и листом лавсана при напряжении 10 кВ составляет 3 мегавольта на сантиметр — много больше напряжённости, при которой происходит пробой воздуха! Поэтому здесь загорается коронный разряд, который и переносит весь заряд с обкладок на поверхность лавсана. Положительные и отрицательные заряды с разных сторон листа лавсана притягиваются друг к другу и остаются на нём и после разборки конденсатора. Снаружи листа также имеется электрическое поле, которое гораздо слабее внутреннего, но обеспечивает ту же самую разность потенциалов 10 киловольт между его двумя сторонами. И когда мы возвращаем обкладки на место, они оказываются под разными потенциалами. При замыкании потенциалы стремятся выровняться, что приводит к переносу зарядов — между обкладками начинает течь ток. Обкладки заряжаются, в воздушных зазорах снова возникает большое электрическое поле, загорается коронный разряд, который теперь переносит заряды с лавсана на обкладки, и в итоге все заряды нейтрализуются — конденсатор разрядился.

Подобные опыты проводил ещё в середине XVIII века Бенджамин Франклин с лейденской банкой. Это была обычная стеклянная банка, наполненная водой, которая ставилась на свинцовый лист, а внутрь банки вставлялся металлический стержень с разрядником. Франклин заряжал этот конденсатор, затем выливал «наэлектризованную» воду и наливал вместо неё обычную воду из чайника. Прикоснувшись к стержню, он всё равно ощущал электрический разряд. Из этого Франклин сделал вывод, что электричество хранится не в воде, а в стекле. В нашем давнем ролике такого опыта не было, и на этот раз мы его воспроизвели.

А дальше вас ждут ещё четыре не менее удивительных опыта, смотрите их в нашем новом ролике «Где хранится заряд в конденсаторе?», разгадывайте вместе с нами загадки электростатики и не забывайте ставить лайки!

P.S. По данной ссылке можно посмотреть выпуск «Где хранится заряд в конденсаторе?» на удобной платформе.

[Поддержите нас]

YouTube

Где хранится заряд в конденсаторе?

Мы проводим ряд удивительных опытов с разборным конденсатором из двух больших пластин с тонкой пластиковой прокладкой между ними, подавая не него при зарядке постоянное напряжение 10 кВ, а потом все их объясняем.
----------------------------------------…

www.group-telegram.com/sa/getaclass_channel.com/877

2.7K viewsMay 6 at 08:34

#физика

Четыре года назад мы сняли три ролика под общим названием «Где хранится заряд в конденсаторе». Казалось бы, из школьного курса физики всем известно, что заряд конденсатора распределён по поверхности его обкладок. Однако такое представление не позволяет объяснить результаты целого ряда опытов. И вот теперь мы возвращаемся к этой теме и наконец-то готовы последовательно всё разъяснить!

Опыты проводились с плоским конденсатором, между обкладками которого помещался лист лавсана толщиной 0,1 мм. Зарядим конденсатор до напряжения 10 киловольт, снимем верхнюю обкладку, уберём лавсан и замкнём обкладки — никакого разряда не происходит, как будто конденсатор не был заряжен! Вернём лист лавсана на место, снова соберём конденсатор и замкнём обкладки — и теперь между ними проскакивает сильная искра! Значит, заряды в нашем конденсаторе действительно каким-то образом удерживаются на поверхности лавсана.

Диэлектрическая проницаемость лавсана равна 3, так что напряжённость электрического поля внутри тонкого воздушного зазора между обкладками конденсатора и листом лавсана при напряжении 10 кВ составляет 3 мегавольта на сантиметр — много больше напряжённости, при которой происходит пробой воздуха! Поэтому здесь загорается коронный разряд, который и переносит весь заряд с обкладок на поверхность лавсана. Положительные и отрицательные заряды с разных сторон листа лавсана притягиваются друг к другу и остаются на нём и после разборки конденсатора. Снаружи листа также имеется электрическое поле, которое гораздо слабее внутреннего, но обеспечивает ту же самую разность потенциалов 10 киловольт между его двумя сторонами. И когда мы возвращаем обкладки на место, они оказываются под разными потенциалами. При замыкании потенциалы стремятся выровняться, что приводит к переносу зарядов — между обкладками начинает течь ток. Обкладки заряжаются, в воздушных зазорах снова возникает большое электрическое поле, загорается коронный разряд, который теперь переносит заряды с лавсана на обкладки, и в итоге все заряды нейтрализуются — конденсатор разрядился.

Подобные опыты проводил ещё в середине XVIII века Бенджамин Франклин с лейденской банкой. Это была обычная стеклянная банка, наполненная водой, которая ставилась на свинцовый лист, а внутрь банки вставлялся металлический стержень с разрядником. Франклин заряжал этот конденсатор, затем выливал «наэлектризованную» воду и наливал вместо неё обычную воду из чайника. Прикоснувшись к стержню, он всё равно ощущал электрический разряд. Из этого Франклин сделал вывод, что электричество хранится не в воде, а в стекле. В нашем давнем ролике такого опыта не было, и на этот раз мы его воспроизвели.

А дальше вас ждут ещё четыре не менее удивительных опыта, смотрите их в нашем новом ролике «Где хранится заряд в конденсаторе?», разгадывайте вместе с нами загадки электростатики и не забывайте ставить лайки!

P.S. По данной ссылке можно посмотреть выпуск «Где хранится заряд в конденсаторе?» на удобной платформе.

[Поддержите нас]

BY GetAClass - физика и здравый смысл