Зарядка конденсаторов

Итак, понятие конденсатора нами было уже введено. Включение конденсатора в цепь постоянного тока приводит к накоплению заряда на обкладках конденсатора. Однако между пластинками конденсатора находится воздух или иной диэлектрик, что говорит о том, что носитель заряда (в нашем случае, электрон) пройти от одной обкладки к другой не может. Но в итоге вся система становится заряженной. Попробуем разобраться как это происходит.

Зарядка конденсатора

Рис. 1. Зарядка конденсатора

На рисунке 1 мы схематично видим конденсатор, подключённый в сеть постоянного тока. За счёт работы электростатического поля электрон «загоняется» на конденсатор (рис. 1.1). При этом он попадает на левую обкладку конденсатора (рис. 1.2). Обладая собственным электрическим полем, электрон выбивает другой электрон на правой обкладке конденсатора (рис. 1.3.), создавая на его месте остаточный положительный заряд (т.к. правая обкладка электронейтральна). Выбитый электрон уходит в цепь. Таким образом, через цепь проходит заряд равный заряду одного электрона, однако это не один и тот же электрон.

Тогда мы получаем суммарно нейтральную систему с разделённым зарядом на обкладках, равным по модулю и разным по знаку, т.е. систему, которую мы окрестили как конденсатор.

Зарядка конденсаторов обновлено: Сентябрь 9, 2017 автором: Иван Иванович

Зарядка конденсаторов: 2 комментария

  1. Аноним

    первое,ток в цепи возникает одновременно во всей замкнутой цепи,как по кольцу одновременно движутся все электроны,а не так один прилетел,а другой улетел,второе-при подключении конденсатора к источнику,между обкладок возникает напряжённость поля,вот она и оказывает силовое воздействие на уравновешивание зарядов относительно источника,возникает ток заряда,этот ток всего лишь перенёс электроны с одной обкладки на другую,а то трактуют источник зарядил,источник совершил работу по переносу электронов для уравновешивания зарядов на пластинах относительно напряжения источника.

    1. Иван Иванович Автор записи

      согласен с первым: в тексте не оговаривается, что электроны движутся не одновременно. Рассматривается лишь упрощённая модель «прихода» ближайшего к обкладке электрона.
      согласен со вторым: при подключении к источнику возникает напряжённость, только в тексте это описано фразой «работа электростатического поля»
      категорически не согласен с фразой «возникает ток заряда,этот ток всего лишь перенёс электроны с одной обкладки на другую» — в рамках рассматриваемой системы внутри конденсатора идеальный диэлектрик (мы не рассматриваем напряжение пробоя), таким образом, ток внутри конденсатора невозможен (теория стороннего тока и какие-либо теоретические выводы уравнений Максвелла в рамках школьной физики не рассматриваются).
      Рассмотренная система естественно является моделью, но она неплохо описывает реальные системы.
      Логика «трактуют источник зарядил,источник совершил работу по переносу электронов для уравновешивания зарядов на пластинах относительно напряжения источника» не присутствует в рассуждениях выше в принципе.

Добавить комментарий