Обучающее видео. Несколько наглядных опытов с конденсатором.
Казалось бы, что может быть "обычнее" конденсатора. Но не все так просто. 
Показано удивительное и совершенно неочевидное поведение различных элементов структуры конденсатора, (обкладок и диэлектрика).
Оказывается обкладки можно вообще убрать а заряд останется в диэлектрике.
Убранные обкладки можно даже закоротить между собой, но при возвращении их "на место" конденсатор по прежнему будет заряжен.
Даже мне, окончившему "радиофизический" смотреть эти эксперименты было удивительно.
Альтернативные источники:
https://rutube.ru/video/a152b12f1faba43e6c7ff3f9cd61d3b9/?r=plwd
https://vk.com/get_a_class?z=video-67417686_456242694%2Fvideos-67417686%2Fpl_-67417686_-2
GetAClass - Физика в опытах и экспериментах
Новосибирский Государственный Университет Физический факультет НГУ
Комментарии
Не загрузилось ничего...
https://vk.com/get_a_class?z=video-67417686_456242694%2Fvideos-67417686%2Fpl_-67417686_-2
Спасибо! Добавил ссылку.
каналу много лет, теперь они свои ролики с ютюба активно переносят на рутюб
GetAClass - Физика и математика на RUTUBE
Да, я их уже много лет смотрю.
Отличный материал мужики делают.
Еще есть много прекрасных экспериментов у Валериана Гервидса, но он увы, уже умер. Оставил после себя много хорошего видео по физике.
https://vkvideo.ru/@get_a_class
Отличное видео. Спасибо. Они сделали продолжение, где же всё-таки заряд?
Да они только пару часов назад это выложили.
В конденсате. Не надо его сливать.
А если нет диэлектрика? Скажем, воздушный конденсатор? Если убрать обкладки, то где хранится заряд?
Сам задался этим вопросом. Как все это поведет себя в вакууме.
Но наверное, заряд таки просто останется на обкладках и на них... вырастет напряжение при их разнесении в пространстве (чтобы оставить неизменным заряд)
Жаль, что эти два друга не попробовали голыми руками убрать обкладки заряженного воздушного конденсатора. Ну, для ясности!
всё ж таки это же не креосан ;)
Они дополнили своё старое видео.
Если продолжить вашу мысль, то получается что некоторые диэлектрики накапливают заряд на себе, а если диэлектрик на это не способен, то заряды остаются на обкладках.
НУ...да, наверное, только как-то запутано сформулировано.
У каждого диэлектрика есть "диэлектрическая проницаемость", которая увеличивает емкость конденсатора. (За счет перестроения электрических диполей внутри себя).
Вот на эту величину(приплод емкости) она и остается в диэлектрике.
Но у меня просто челюсть отвисла, когда они показали, что все это существует и вне электрического поля заряженных обкладок.
Мне даже в голову не могло прийти, что разобрав конденсатор, диэлектрик остается "заряженным". (То есть диполи в нем не перестраиваются, при снятии обкладок)
При снятии обкладок вы ещё и работу совершаете :)
Да, верно.
И это должно сказаться на заряде.
Кстати электрофорная машина как раз этим и занимается.
Тоже такая мысль пришла.
Воздух и есть диэлектрик )
Есть. Только его диэлектрическая проницаемость практически равна вакууму. То есть "как бы и нет".
Глубоко!
очевидно, что проводник не может хранить заряд, по определению, заряд может храниться только границе раздела с плохопроводящей средой
так что всё логично )))
Семён, Семёныч - это же новое видео по теме. Такс-с-с. Найдут они место накопления заряда или нет.
Заряд находится там, где происходит накопление заряда.
А коротить заряженные обкладки - бессмысленно, т.к. они заряжены ОДиНАКОВО :)
А где хранит заряд полярный конденсатор?
Там же, где и обычный конденсатор
В электролите (не зря же он электролитический)
Э-э, нет.
Электролит у него не диэлектрик, - а обкладка.
В ней он конечно тоже хранит. (Как в обкладке)
А вот диэлектрик у него - "окисел" на алюминиевой ленточке. Вот в нем и хранит.
А насколько правильно правило буравчика? Ток действительно "туда" течёт? А то последнее время такое разночтение со всех сторон, что "мозг нараспашку"!! ))))
Вот вот. И я тоже обалдел, когда мне показали "конденсатор изнутре"
Разница между воздухом (тоже диэлектрик) и прослойкой диэлектрика в том, что материал можно подобрать таким, чтобы объем конденстора стал меньше без пробоев. Помните старый школьный опыт с двумя шариками противоположных зарядов, которые при приближении искрят? Это тоже своего рода конденсатор. И заряды (кулоны) хранятся на поверхности проводника. То есть, ток, по сути, течёт по поверхности, а не внутри проводника. Если не сказать, что вовсе вокруг него по спирали (может, даже, не касаясь его? мы, похоже, мало пока об этом знаем).
Но тут то как раз наглядно и показано, что дело не только в электрической прочности изолятора, позволяющей сблизить обкладки. Но заряд также запасается и в толще диэлектрика. Что неудивительно.
Но вот, что удивительно, - диэлектрик поляризовавшись, может "держать заряд" и вовсе без обкладок.
Интересно, надо будет посмотреть видео действительно. Спасибо!
Эбонитовая палочка диэлектрик, хранит заряд. Удивительно.
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
Мда, наворотили. А ведь тут откровенная подмена понятий. Внешние слои лавсана после пробоя и уменьшения напряжения для прекращения тока внутри пластины сами по себе образовали новый конденсатор. Естественно, заряд на внешних слоях такого модифицированного конденсатора сохранится. К хранению заряда внутри собственно диэлектрика это не имеет никакого отношения. Будь внутри металлических обкладок газ или даже тот же лавсан, но при напряжении меньшем, чем необходимо для пробоя, ничего подобного не наблюдалось бы.
К хранению электрического заряда, "впрямую", конечно не имеет отношения. Имеет отношение к хранению "энергии" заряда, а спрятана она не в заряде, а в поляризации материала диэлектрика электрическим полем.
Это было бы так, если бы внутри конденсатора был сегнетоэлектрик. А в описанном эксперименте заряд находится в тонких наружных слоях на поверхности лавсана. И да, диэлектрики способны хранить заряд на поверхности. Как к примеру в классическом эксперименте с эбонитовой палочкой.
Процитирую Википедию.
Текст жырным, это я выделил.
Поляриза́ция диэле́ктриков — явление, связанное с ограниченным смещением связанных зарядов в диэлектрике или поворотом электрических диполей, обычно под воздействием внешнего электрического поля.
Поляризацию диэлектриков характеризует поляризованность. Этот вектор нередко также называют «вектором электрической поляризации». Физический смысл поляризованности — это дипольный момент, отнесённый к единице объёма диэлектрика. В английском языке и поляризацию (англ. polarization), и поляризованность (англ. polarization density, polarization vector) нередко кратко обозначают термином polarization (и получается, что один термин обозначает и явление, и его количественный показатель).
Различают поляризацию, наведённую в диэлектрике под действием внешнего поля, и спонтанную (самопроизвольную) поляризацию, которая возникает в сегнетоэлектриках при отсутствии внешнего поля. В некоторых случаях поляризация диэлектрика (сегнетоэлектрика) происходит под действием механических напряжений, сил трения или вследствие изменения температуры.
Поляризация не изменяет суммарного заряда в любом макроскопическом объёме внутри однородного диэлектрика. Однако она сопровождается появлением на его поверхности связанных электрических зарядов с некоторой поверхностной плотностью σ. Эти связанные заряды создают в диэлектрике дополнительное макроскопическое поле c напряжённостью E1
, направленное против внешнего поля с напряжённостью E0
.
Поляризация молекул диэлектрика в поле имеет к описываему эксперименту очень малое отношение. Потому что в отсутствии специфических условий - пробоя, который обеспечил накопление противоположных по знаку зарядов на внешних сторонах диэлектрической пластины - поляризация исчезнет в тот же самый момент, как будут удалены металлические обкладки.
А в каком месте хранится заряд на эбонитовой палочке при её натирании шерстью ?
А в каком месте хранится заряд на расчёске ?
Что то мне кажется что заряд, избыток электронов на одной из сторон и их недостаток с другой, таки остаётся на поверхности диэлектрика. Диэлектрик тока не проводит и поэтому перетока излишка электронов, с одной стороны на другую, не происходит.
А на обкладках заряд не остаётся именно по причине их проводимости, он стекает с них на диэлектрик притягиваемый электрическими силами из-за разности потенциалов.
И энергия всё же одновременно хранится и в заряде, и в вызванном этим зарядом эффекте поляризации материала диэлектрика.
В общем, по моему, непонятно где тут увидели чудеса...
ПС. Видео не смотрел.
Ну Вам же прямо на глазах диэлектрик скрутили в трубочку и потерли, чтобы "разноименные поверхности соприкоснулись". И заряд не стек. (вернее поляризация не пропала, так как заряда там и не было.)
Ну тогда понятно, почему Вас не окружают чудеса и магия.
Сам удивился, когда они это показали. Почему и полез выкладывать столь необычные (для меня) эксперименты и выводы. Однако ж не думаю, что они врут.
И потом, возможно и есть какая-то проводимость лавсана "внутрь", то вряд ли она "однородна" по всей поверхности. Скорее можно ожидать лишь каких то отдельных, точечных "мостиков" проводимости... опять же к "чему"? Внутри то тот же диалектрик. .
Разве только считать "грязь" на поверхности лавсана "обкладкой".... но как-то уж очень это притянуто за уши.
грязь очень хорошо проводит ток, проверено на модифицированной люстре Чижевского в версии Пякина.
там по фторопластовому столбу начинает стекать заряд если включить прибор, тщательно не промыв его спиртом или подобным.
Вопрос в том, какая температура в местах пробоя и как это меняет молекулы полимера, из которого изготовлена полоска диэлектрика. Все же полиэтилентерефталат не слишком стоек к сильному повышению температуры. И при 350 градусах Цельсия разлагается. Что представляет собой полоска лавсана после таких издевательств, без дополнительных исследований вот не особо и понятно. Определенно, это несколько не тот материал, который был изначально. И не образуется ли при этом на поверхности пластины слой чистого углерода.
Совершенно верно. Но стекает же он не равномерно по всей поверхности (заряжая ее) а находит себе каналы проводимости и в него все устремляется. Так же как молния уходит в землю одним (или несколькими) каналами проводимости.
Интересный опыт.Есть варианты.
Между пластинами заряженного воздушного конденсатора вставим диэлектрический лист. Затем лист вынимаем.На обкладках напряжение исчезает.
Затем эту пластину вставляем между пластинами другого незаряженного воздушного конденсатора. На его обкладках появляется напряжение.Получается,что мы мгновенно перезарядили другой конденсатор,который может быть источником тока. Это может иметь практический интерес в идеологии типового элемента замены (ТЭЗ).
Этот процесс непрерывно реализует обычная электрофорная машина. Только пластины диэлектрика там круглые и вращаются.
Примерно 10:40 есть парочку подробных объяснений.
Заряд - это пятое измерение - и заряд трёхмерный.
Ну типа обЪёма, только - ну комплексного.
Вот просто представить себе - пустая бутылка и полная.