Урок 239. Соединение конденсаторов в батареи

Урок физики в Ришельевском лицее

[@grade8614]

Классные у вас уроки! Спасибо, что выложили! очень полезно для самообучение учащимся и студентам. Спасибо!!!

[@epikano6992]

Захотелось купить себе электрофорную машину )

[@Bobby-qb3xg]

Классные у вас уроки! Спасибо, что выложили!

[@adrielnicholas8104]

You prolly dont care at all but does anybody know of a method to log back into an instagram account? I was stupid lost the login password. I appreciate any help you can offer me

[@graysonkade5326]

@Adriel Nicholas Instablaster :)

[@adrielnicholas8104]

@Grayson Kade i really appreciate your reply. I got to the site thru google and im in the hacking process now. Looks like it's gonna take a while so I will reply here later with my results.

[@adrielnicholas8104]

@Grayson Kade It did the trick and I actually got access to my account again. I am so happy! Thanks so much you saved my ass !

[@graysonkade5326]

@Adriel Nicholas You are welcome =)

[@user-hw2kt8gu6y]

Спасибо большое за такие уроки! Все очень понятно! С удовольствием включаю и смотрю!!!

[@user-zn1zf7ew2k]

Спасибо!!! Проспала урок в зуме по этой теме, а конспекты с урока одноклассников внушали ужас Ваши объяснения как всегда спасают, меня ещё не отчислили только благодаря вашим видео, Павел Андреевич, вы - герой!

[@user-gl5rw7mj6u]

Спасибо за знания .

[@legenda6457]

Учитель от бога...

[@user-kb6fg3ts8p]

Был бы у меня такой учитель по физике....

[@Dreamcatcher_Lvl_]

ты бы на нобелевскую сейчас уже заработал

[@sasha2018rl]

@Erwin Pauli ну так посчитай по формуле) А их напряжения - это напряжение, при котором он не пробьет. То есть ты можешь использовать хоть конденсатор на 400 вольт и 50 микрофарад при 5 вольтах, хоть на 10 вольт и 50 мкф - ничего не поменяется

[@alextuman51]

Спасибо!

[@SunsetTequila]

Здравствуйте, спасибо Вам за ваши уроки. У меня возник вопрос при решении задачи на конденсатор. Пусть у нас есть конденсатор с площадью пластин S и расстоянием между пластинами d. Пусть к одной из пластин прилегает диэлектрическая вставка с диэлектрической проницаемостью 2 с площадью S/2, и шириной d/2. При этом один из краев этой вставки совпадает с краем пластины. Нужно расчитать электроемкость системы. Вопрос: Данную систему можно представить 2 способами в виде батареи из конденсаторов, но только один из них является верным. По какой причине второй способ представления является неверным?

[@user-yt2xc4bc9c]

Павел Андреевич, на 8:44 вы говорите очень интересную мысль про "испытание" человека в непривычных условиях. Вспоминается, что вы уже это говорили на предыдущих уроках. Я попытался найти литературу на эту тему, но по моим запросам ничего подходящего не нашлось. Можете что-нибудь порекомендовать для чтения на эту тему? Интересно как много людей это понимают и умеют применять (т.е. создавать такие ситуации). Хотел бы увидеть в книгах примеры, чтобы научиться делать по аналогии.

[@pvictor54]

Трудно посоветовать что-то конкретное из книг. Сама жизнь постоянно создает ситуации, заставляющие человека проявлять себя. Очень ярко мне приходилось наблюдать это в туристических походах, особенно сложных, когда непогода, нехватка продуктов и дров, поломки техники требуют серьезных усилий, как физических, так и волевых, и не всегда ребята это выдерживают. Прочитай "Любовь к жизни" Джека Лондона.

[@Ramzik_1]

спасибо

[@littlebitofmusic6960]

Справедливы ли эти принципы для аккумуляторов и гальванических элементов? При последовательном суммируются напряжения, ёмкость та же остаётся, увеличивается внутреннее сопротивление, а при параллельном - напряжение то же, ёмкость суммируется, уменьшается внутреннее сопротивление.

[@instrumentalcovers4397]

Павел Андреевич, вот мы часто употребляем фразу "подать напряжение", но я немного не понимаю, что это значит. Как можно его подать? Соединить проводники с разными потенциалами?

[@pvictor54]

Это термин из электротехники. Можно заменить его словами "подключить к источнику напряжения с помощью проводов" или "создать между точками цепи разность потенциалов".

[@user-pt9ep3ou3y]

подскажите, можно представлять конденсаторы как батарею для рассуждения.

[@gfhater938]

У меня мозг начал плавиться. Спасла заключительная часть с примерами. Теперь понял так: параллель ёмкость складывается-напряжение (на которое рассчитаны конденсаторы) - сохраняется. Ну а последовательно ёмкость уменьшается (по формуле), а напряжение (на которое рассчитаны конденсаторы) складывается. Поправьте, если не так, а то мозгу окончательно придёт кирдык😁. Спасибо.

[@user-nm9jm3pn7y]

Павел Андреевич, на 22:30 почему некоторые заряды не оставались на проводнике, а пошли именно на пластины?

[@pvictor54]

Их заставляет двигаться электрическое поле пластин. Только когда две пластины конденсатора имеют равные по модулю противоположные заряды, поле за пределами конденсатора исчезает и перемещение зарядов в проводниках прекращается.

[@user-oh6pj7rg4n]

Павел Виктор, скажите, а как поведет себя заряд на пластине конденсатора, если зарядить плоский конденсатор, отключить его от источника напряжения и затем до одной из пластины дотронуться проводником и затем отсоединить этот проводник . Перетечет ли часть заряда с пластины на проводник?

[@pvictor54]

Нет, не перетечет, так как за пределами конденсатора нет поля, которое вызвало бы движение зарядов в проводнике.

[@user-oh6pj7rg4n]

Павел ВИКТОР понятно. Павел Виктор, скажите, если нет поля которое двигало бы заряды, то возникает вопрос, как тогда заряженный конденсатор разряжается при замыкании его выводов друг с другом ?

[@pvictor54]

Отличный вопрос! Этим вопросом можно "заваливать" на экзаменах студентов физфака. Тут становится существенным то, что в реальных конденсаторах пластины не бесконечны (ведь если пластины бесконечны, то их нельзя снаружи соединить проводником, так как нужно было бы "обойти" пластины вокруг).

[@user-oh6pj7rg4n]

Павел ВИКТОР ну если я правильно понял Вас, то в реальном конденсаторе т.к. пластины не бесконечны, а имеют конечный размер ,тогда получается, что снаружи все же имеется поле, которое заставляет заряды двигаться разряжая конденсатор?

[@AkatlaLet]

Еще вопрос. Если конденсатор не идеальный, подав на него напряжение от внешней батареи и отключив батарею, заряд на конденсаторе постепенно будет стекать, вопрос что тогда заставляет двигаться заряды, ведь разряд неизбежен, верно?

[@user-bx1cc8sb1i]

Здравствуйте! Объясните пожалуйста, когда мы “N” конденсаторов соединяем последовательно и если рассматривать первый конденсатор в этой цепи, то на первой и второй обкладке заряд одинаковый, а значит потенциал одинаковый. Получается разность потенциалов ровна нулю! Помогите понять! Заранее спасибо!!!

[@pvictor54]

Заряд одинаковый только по модулю, но противоположный по знаку.

[@Aslan-cv2sh]

Вы очень хорошо все объясняете. Я вот тут задачку нашёл. Как соединить 4 конденсатора с электроемкостями 2 мкФ, 5 икФ, 6 мкФ, 6 мкФ в батарею, чтобы общая электроемкость составляла 12,5 мкФ. Можете помочь?

[@TV-xx1vn]

Смешанное соединение ,5,2,6 МКФ последовательно, и 6 мкф параллельно тем трем конденсаторам

[@feafdf5548]

Здравствуйте. Объясните пожалуйста, как конденсатор проводит эл. ток, если между его обкладками находится диэлектрик?

[@pvictor54]

Постоянный ток не может протекать через конденсатор именно потому, что между его обкладками находится диэлектрик. А вот переменный ток проводить может, накапливая и затем отдавая заряд на обкладках.

[@AkatlaLet]

если Вы не против Павел, я позволю себе заметить один очень немаловажный момент! Конденсатор не проводит ток в принципе! Не постоянный, не переменный. Фокус в том что переменный ток умудряется "проскочить" так как он постоянно просто перезаряжает конденсатор вот в моменты перезаряда - отдачи заряда с пластин ток в цепи есть, но при этом тока "сквозь" конденсатор, никогда не будет! И фраза - конденсатор проводит переменный ток, в принципе не верна!

[@pvictor54]

Я не против. Но если рассматривать конденсатор как "чёрный ящик", из которого торчат два вывода, а что внутри - неизвестно, то он ведет себя именно так, словно проводит переменный ток. Этот ток можно измерить, включив в цепь конденсатора амперметр переменного тока. И при этом "конечного пользователя" (например, конструктора радиоаппаратуры) не интересует, что на самом деле заряд не проходит через диэлектрик между обкладками, а временно накапливается на обкладках.

[@AkatlaLet]

Если с точки зрения Black Box - тут с Вами согласен. Можно и так считать.

[@user-om4sh1cc4v]

как передать заряд одной пластине последоватьно соединьонных конденсаторов

[@PowerClips1346]

В конце не сразу понял но потом всё понял

[@maksimfedenko4389]

Здравствуйте. Соединение конденсаторов в батареи аналогично соединению аккумуляторов в батареи?

[@pvictor54]

С точки зрения взаимного соединения - да.

[@user-ud3bb3yf5n]

Здравствуйте. Объясните, пожалуйста, почему конденсаторы, соединенные последовательно, суммируют свои напряжение на концах цепи? Ведь потенциал на участках постоянно меняется в разном направлении. Или имеет значение только разность потенциалов по модулю (т.е. сколько раз, на какие величины поменялся - это и имеет значение)? Стало быть на клемах выхода и входа оказывается влияние с промежуточных конденсаторов, и как-то передается воздействие....Ночами не сплю, если кто-то понял суть вопроса (возможно глупого), ответьте, пожалуйста.

[@evochemb3158]

Напряжение - это просто работа, которую необходимо совершить, чтобы переместить пробный заряд из одной точки в другую. Если мы хотим узнать всю работу, т.е. напряжение между клеммами, то необходимо сложить работу по перемещению заряда для первого конденсатора, второго и т.д. Можно представить выводы клемм, как заряды одинаковые по модулю, но противоположные по знаку. Тогда работу по перемещению пробного заряда от первого до второго можно разбить на участки - это и будут работы (напряжения) каждого конденсатора. Не стоит забывать, что потенциал внутри одного проводника всегда неизменен. Это значит, что напряжение между выводами - это сумма напряжение ТОЛЬКО между пластинами конденсатора.

[@user-kb6fg3ts8p]

У меня появился вопрос: Я долго думал об эффективности конденсаторных батарей. Но я не мог об этом думать ибо не понимаю что это. По этому и смотрю это видео. В чём прикол конденсаторных батарей ? Как они хранят ток и как отдают ? Допустим, можно ли сделать какую нибудь машинку или просто взять электромотор и подключить к нему конденсаторную батарею, будет ли этот мотор работать ? И если будет то сколько ? Не в смысле минут/секунд а в принципе времени. Вот например на батарейках он может крутиться продолжительное время. Долго ли они отдают заряд ? Или просто искра и весь заряд в одной секунде ?

[@visvalldis314]

Конденсаторы отдают заряд пока их энергия не израсходуется. Энергия конденсатора расчитывается по формуле: W=CU^2/2, где W-энергия, C-емкость U-напряжение между обкладками конденсатора.У большенства конденсаторов небольшая энергия и электромоторы будут крутиться недолго, но как говорилось на уроке можно собрать большую батарею и тогда конденсаторы могут работать даже больше чем некоторые аккумуляторы. Но главный недостаток таких батарей конденсаторов то, что они довольно большие и поэтому их нечасто используют в быту. Однако у них есть и большое преимущество перед аккумуляторами- они быстро заряжаются и могут быстро отдавать свой заряд. Поправте меня если я был в чем- то неправ.

[@user-kb6fg3ts8p]

@@visvalldis314 Вот скоростью зарядки и долготой хранения заряда они меня и привлекают. Нуу в общем будем пробовать смотреть как оно. Спасибо))

[@user-rc9pl5et5e]

Здравствуйте. Я немного не понял один момент с последовательным соединением . Почему общий заряд равняется заряду на каждом конденсаторе ?

[@user-rc9pl5et5e]

@алексей Спасибо

[@Denis-vrn]

Здравствуйте, скажите пожалуйста, если взять источник энергии с достаточным напряжением для пробоя искрового промежутка и соединить последовательно два таких искровых промежутка с источником постоянного напряжения, то между этими элементами напряжение будет 0В, почему так? Ведь для преодоления второго искрового промежутка тоже нужно напряжение, если сравнивать по анологии с двумя последовательно соединёнными резисторами.

[@pvictor54]

Да. Причем каждый из резисторов можно считать с нулевым сопротивлением.

[@Denis-vrn]

@@pvictor54 Вот в чём дело, теперь понятно, спасибо!

[@user-ex7sv5fs4n]

У меня вопрос! Хранит ли конденсатор ту энергию которую получил? Поясняю! Например мы зарядили конденсатор 5 вольтами, но сила тока 500 ампер. А второй конденсатор зарядили 5 вольтами но 2 ампера. Так вот, отдаст каждый конденсатор именно тот заряд который получил?

[@pvictor54]

Если сила тока 500 ампер при зарядке, то конденсатор зарядится до того же напряжения в 250 раз быстрее, чем током 2 ампера (если конденсаторы одной и той же ёмкости).

[@user-ex7sv5fs4n]

@@pvictor54 так а конденсатор также эти 500 ампер отдаст? Мне просто нужно для контактной сварки, конденсатором варить пластины к акамуляторам

[@user-jb8ke4dg6n]

Объясните, пожалуйста, на качественном уровне, почему при последовательном соединении конденсаторов общая ёмкость меньше? От чего это зависит?

[@pvictor54]

При том же заряде на выводах батареи напряжение между выводами больше. Значит, емкость меньше.

[@user-jb8ke4dg6n]

Спасибо.

[@LanskyLA]

Здравствуйте! Подскажите пожалуйста. У меня есть камера. В нормальном режиме её блок питания включен в 220В , на выходе 9В 1А. Также через реле подключен аккумулятор 12В и преобразователь 12В - 9В 2А макс (ну с запасом брал). Когда отключается 220В , реле переключает камеру на питание от аккумулятора , это миллисекунды, но камера в этот момент перезагружается. Подскажите пожалуйста какой конденсатор и в какое место такой схемы включить, с каким может резистором, чтобы компенсировать эту миллисекунду? Спасибо!

[@pvictor54]

10 тыс миф параллельно питанию камеры должно хватить. Если всё равно перезагружается, то это от помехи при переключении. Можно попробовать параллельно обмотке реле включить диод в обратном направлении.

[@LanskyLA]

@@pvictor54 Спасибо ОГРОМНОЕ! Вы единственный, кто ответил из 50ти человек. 🙏🙏🙏

[@LanskyLA]

@@pvictor54 Ещё 1 вопросик. Если я использую конденсаторы 16V 4700Uf (мкф) просто нашёл у себя такие , подключу параллельно 3 штуки (4700 Х 3 шт = 14.100 мкф) это нормально? Так можно? Три шт повесить в параллель. И ничего, что 16 вольт повешу на напряжение 9 вольт? Спасибо!

[@user-qp1uf3us1y]

здравствуйте, извините за вопрос, но вы сказали что при параллельном соединении напряжение делится между конденсаторами, но перед этим, чтобы показать, что при этом же соединении ёмкость складывается, вы упомянули что напряжение на обкладках конденсаторов везде одинаковое и равна общему напряжению, можете пояснить на этот счёт

[@pvictor54]

Между конденсаторами делится заряд, а не напряжение.

[@user-pj2os1mr4q]

А если будет 5 разных конденсаторов или 7 то в знаменателе всёравно будут складываться попарно?

[@pvictor54]

Нет. Для 5 конденсаторов в знаменателе будет 5 слагаемых по 4 сомножителя, в каждом из которых отсутствует одна из пяти емкостей по очереди.

[@user-gm8jh8nj3k]

Павел Андреевич, на 21:30 вы говорите что вторая пластина конденсатора накапливает заряд отрицательного знака. Почему она так делает? Это же получается обычный проводник, разве обычный проводник в електрическом поле накапливает заряды?

[@pvictor54]

Он заряды не накапливает, суммарный заряд остаётся нулевым. Но поле первой пластины перераспределяет заряды во второй пластине, притягивая к ней заряды противоположного знака до тех пор, пока поле вокруг обеих пластин не уменьшится до нуля. А заряды одноименные оказываются на первой пластине следующего (второго) конденсатора.

[@user-gm8jh8nj3k]

Понял, спасибо большое!)

[@user-dx9vp5dc6l]

А почему нельзя подключить резистор последовательно с конденсатором, чтобы уменьшить напряжение на конденсаторе???

[@pvictor54]

Почему нельзя? Можно. В радиоэлектронике это встречается сплошь и рядом. Называется RC-цепочка.

[@pvictor54]

@@user-vj3no9kq1i Да, конечно. Я не дочитал вторую половину вопроса от Кек Кик.

[@user-fb1bm4pm1c]

На жаль не можна, в зарядженому стані конденсатор веде себе як "розрив" його активний опір прямує до нескінченності, а отже спад напруги буде весь на конденсаторі. RC ланки використовують як "часові" ланки, де резистором задається час заряду конденсатора. Ну або всякі специфічні фільтри. Но зменшити напругу (мова про ланки постійного струму) неможливо.

[@IgorNischenko]

Кто шумит там за дверью?

[@frostviger1512]

Вот купил себе новый телефон, всунул свои аудиофильские наушники и обалдел как у Вас шумно... У нас так же шумно было, но при условии что учитель был непутёвый. Печально. Но Вам огромное спасибо за такие ролики, которые дают людям исправить свои знания о физике

[@pvictor54]

У нас не шумно. Шумно в коридоре. А еще бывает шумно, когда открыты окна, а во дворе физкультура.

[@begimayormonbaeva9882]

извините Павел а это программа какого класс ??

[@freedomtv2295]

Begimay Ormonbaeva 10 класс

[@r.a.1043]

Четвёртый

[@storywind-ua]

А где же превращение полярных конденсаторов методом соединения в неполярный...

[@shinoa8605]

Павел Андреевич, у меня появилась идея как на 20:00 можно доказать что при параллельном соединении U=U1+...+Un, только я сомневаюсь в правильности этой идеи. Давайте разобьём рисунок на n+1 областей, 1 областью будет левая клема и первая обкладка первого конденсатора, 2 областью - вторая обкладка первого конденсатора и первая обкладка второго конденсатора. Будем разбивать так до тех пор, пока последней областью не будет вторая обкладка n-го конденсатора и правая клема. Итак, во всех областях, кроме 1вой и n+1вой должен быть равный потенциал. Теперь запишем наше условие как (phi1первая-phi1вторая)+(phi2п-phi2в)+...+(phinп-phinв)=phi1-phi2 В силу предыдущего утверждения phi1в=phi2п, phi2в=phi3п,...,phin-1в=phinп Отсюда все эти штуки сократятся и останется phi1п-phinв=phi1-phi2 что верно, поскольку phi1п=phi1, phinв=phi2

[@pvictor54]

Наверное, имеется в виду не параллельное, а последовательное соединение?

[@user-wr1fv7vo2g]

Почему так?

[@AlexeyAstashkov]

К стенке его... Как можно было так сложно объяснить такие простые вещи???

[@user-yk7mp1fm7r]

куда еще проще....

[@user-ny8ib5yl5y]

@@user-yk7mp1fm7r По поводу вопроса: "Куда ещё проще...?" - А всё зависит от того, на сколько дорога суть. Ведь самое главное в этой теме - это понимание критерия, по которому одна ёмкость считается эквивалентной батарее конденсаторов (сначала параллельно, а потом и последовательно соединённых). Важно понимать причины, по которым принят такой критерий. Замечательно, что в лекции сделан акцент на том, что обе схемы должны быть одинаковыми при том, что сразу же поставлен вопрос о значении этих слов. Ребята поголовно не понимают смысл слов "КРИТЕРИЙ" и "ЭКВИВАЛЕНТНЫЙ". А вот последующий ответ сделан вскользь, и невнятно.... А это центральное место лекции!!! И ему надо было посвятить время. Обсосать со всех сторон. Дать возможность публике принюхаться. Потому, что остальное можно прочитать где угодно. Об остальном пишут все, кто научился держать ручку. Жаль. Что касается прозвучавшего определения параллельного соединения конденсаторов: "все первые пластины соединены между собой...и т.д.." А что даёт это определение? Какая необходимость толкнула на то, что бы его принять? В нем же смысла не более, чем в звуке случайно сдвинутых кастрюль на кухне. Внимание слушателя разбазаривается!!! После таких слов возникает желание спросить: а что вы съели вечером,... или что вам приснилось ночью, что сейчас предлагаете такое определение? Ну хотя бы привёл определение из Ландсберга Г.С. т. II стр. 83., если без него ( то есть, без определения) нельзя. Что касается ёмкости, то лучше её определять как заряд, обеспечивающий единичную разность потенциалов на обкладках. Это логично. Это открывает физический смысл ёмкости. То, что преподносится в качестве определения ёмкости - это определение бухгалтера (может укачивающая до тошноты аккуратность и адские размеренность и медлительность от сюда?). В качестве авторитетной поддержки с воздуха опять можно сослаться на Ландсберга Г.С. тII стр.77. Короче говоря. Если есть возможность отметить хоть в чём-то физический смысл - это надо делать обязательно. В физике главное - ФИЗИКА!!! Бухгалтерия тоже важна. Без неё никуда. Но главное - физика. Здесь же идеи, мысли, взаимосвязи,...скомканы. Правда, абсолютно достойно объяснено то, почему при последовательном соединении заряд на обкладках всех конденсаторов один и тот же. Хотя можно было и ограничиться лишь упоминанием о индукции (но здесь же он полез вглубь!). Замечательно, что сказано об эквипотенциальных поверхностях, при объяснении одинаковой разности потенциалов батареи параллельно соединённых конденсаторов. Но зря не отмечено, что это имеет место благодаря отсутствию тока. Это важные детали. А вот о потенциале, о физической его сущности и смысле надо говорить каждый раз. Для этого и надо экономить время на глупости подобной определению параллельного соединения конденсаторов. Потенциал, разность потенциалов - это важно. Дети это осмысливают редко и трудно. В целом менуэтный темп без успокоительных таблеток невыносим. И плохо, что вещи принципиальные и бухгалтерские преподносятся одним тоном, одним темпом с одним выражением лица,... Хороший интерпретатор выигрывает важное место, всеми силами обращает на него внимание публики в зале. Остальное, к чему все привыкли, прогоняет без особого усердия. В физику без души нельзя. Можно отбить охоту. И всё же хочется поблагодарить за выполненную работу. Многие и этого не сделали. И очень многие дети ничего лучшего не увидят в жизни. СПАСИБО.

[@Almaz321]

Спасибо!