放电电容器的一侧?


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我要问的是是否有可能使电容器的一侧放电。我发现了一个有关此问题,但我也发现答案有点不清楚或有问题。我想如果这样做的话,您将需要投入能量,因为您将要从电容器的一侧去除电荷并产生电势能。如果将电池的正负极连接到两个电容器的负极和正极,可以这样做吗?这样做会导致电容器损坏吗?


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我想你是在问:“如果我从电容器那里开始怎么办? 1020 负极板上多余的电子从正极板移到那里(现在有 1020 电子太少),然后决定去除多余的 1020 电子(神奇地),因此负极板是中性的,而正极仍缺少那些 1020早些时候被移除的电子?”关于这一点?
jonk

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电容器“上”的电荷是两个极板之间电荷差的一半。“排出一侧”听起来像是天真地说“半排出”。
user253751

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一只手拍手的声音是什么?
Dave Tweed

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非常有趣,但是我已经有了一个很好的答案。
汤姆(Tom)

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钱币。这就像一个问题,“我在哪里可以得到只有一根磁极的磁铁?” 令我担心的是,问问者正在寻找自由能……
Adam Davis

Answers:


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物理上讲,电容器的一侧可能有更多的电子,而另一侧没有相应数量的空穴(没有电子)。实际上,您建议的两个电容器和一个电池的配置可以做到这一点-但数量非常少 -大约与将单个电容器切成两半并将板散开到相同位置然后连接时的数量相同电池。

这种效果,它适用于任何导体,不仅电容器板,被称为自电容,而不是互电容。它的定义与电容相同,

C=qV

-但对于给定的物理尺寸,它要小得多。1.5伏(或9伏或240伏)的电荷量可以推入这样的电容器,它是如此之小,以至于在典型的电路中其影响可以忽略不计-我们不必理会它。

(这也确实有一些这两个电容的未连接端之间(互)电容的数量。对导体是电容器,但他们通常是坏的面积小和大板分离!这两个自我电容和互电容有助于在给定电压下可以充入导体的电荷量。)

在千伏及以上的静电系统中,自电容的影响会变得很明显。如果您走过地毯接触CMOS IC,将其破坏,放电时的直接能源是什么?这是您的身体净带正电或负电。相反的指控留在了地毯上。自电容是携带的电荷量与您和地毯之间的电压之间的比率。(大电压从何而来?分离“极板”。初始电荷转移从何处来?摩擦电效应。

Van de Graaff静电发生器是实质上“仅一侧充电”的电容器的物理示例。顶部的球体是一盘;包括地球在内的整个周围环境(假定发电机通常都接地)是另一个,但地球太大了,以至于电荷不平衡对它来说微不足道,但对球体来说却非常重要。


确实有道理。如果您确实想最大化一侧的电荷,是否要使用电压最高的电容器?
汤姆

@Tom是的,如果达到最大电压,则电介质会失效,并且电容器的另一端也会带电。
凯文·里德

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没有。

电容器上的电荷由两个极板之间的电压差,极板的几何形状以及电介质的化学性质决定。

就是说,电荷在板之间,跨过电介质,而不是在板上。

您需要了解的是,一个板上存在或不存在电子会带走或吸引另一板上的电子。您不能更改一个而不更改另一个。

因此,从一个板上去除电荷的概念是不正确的。

如果从电容器的负极去除电子,则极板上的电压会下降,整个电容器中的电荷也会下降,而不仅仅是电容器的那一侧。

实际上,去除电子的唯一方法是改变电容器两端的施加电压。所以我们只是绕了一个好转。当然,这是我们在电容器放电时始终执行的操作,在电容器上施加零伏。

编辑

有一种方法可以实现您的建议,那就是在电容器配置中使用实际的极板。给它们充电,然后将其与电源断开连接,然后分离板。两个板仍将被“充电”。然后,您可以将其中之一放到地面上,然后再放回去。这样您将拥有一个不平衡的电容器。当然,一旦将其连接到任何东西上,它就会立即尝试重新平衡自身。


我知道了。但是,如果您从带负电的一侧去除了电子,您是否不会有效地以该侧的中性极板/表面和另一侧的带正电的极板结束?(对于平行板电容器)。
汤姆

@TOM。不,您需要了解的是一个板上存在或不存在电子会带走或吸引另一板上的电子。您不能更改一个而不更改另一个。
Trevor_G

“如果您从带负电的一侧去除了电子……”您打算如何做到这一点呢?电容器总体上必须保持电中性。如果您确实做到了,那么您要做的就是对整个宇宙的其余部分(或者您选择放置那些带走的电子的地方)对整个电容器进行正充电。
Dave Tweed

@DaveTweed这是段落的后续内容
。– Trevor_G

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特雷弗,您的回答对我来说有点过于波浪。一旦开始使板相对彼此移动,就可以在系统上进行工作,这只会使水变得浑浊。
Dave Tweed

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电容器放电是减少电容器中存储电荷的过程。那将是组件本身的相对操作,而不是仅对电容器的一根引线进行的操作。

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