Xả một bên của tụ điện?

Những gì tôi đang hỏi là nếu nó có thể phóng ra một bên của tụ điện. Tôi đã tìm thấy một câu hỏi về điều đó, nhưng tôi cũng tìm thấy câu trả lời là không rõ ràng hoặc nghi ngờ. Tôi tưởng tượng rằng nếu bạn làm như vậy, bạn sẽ cần phải đưa năng lượng vào nó, bởi vì bạn sẽ loại bỏ điện tích từ một phía của tụ điện và tạo ra năng lượng điện. Điều này có thể được thực hiện nếu bạn kết nối cực dương và cực âm của pin với cực âm và cực dương của hai tụ điện? Có thể làm điều đó gây ra tụ điện bị hỏng?

capacitor power-electronics capacitor-charging

— Tom
nguồn

Tôi nghĩ rằng bạn đang hỏi "Điều gì sẽ xảy ra nếu tôi bắt đầu với một tụ điện có điện tử dư trên tấm âm được di chuyển từ tấm dương (hiện có quá ít electron) và sau đó đã quyết định loại bỏ electron [một cách kỳ diệu] để tấm âm là trung tính trong khi phía dương vẫn còn thiếu electron đã bị loại bỏ trước đó? " Có phải vậy không?

10^{20}

$10^{20}$

10^{20}

$10^{20}$

10^{20}

$10^{20}$

10^{20}

$10^{20}$

— jonk

Điện tích "bật" một tụ điện bằng một nửa chênh lệch điện tích giữa hai bản. "Xả một bên" nghe có vẻ như một cách ngây thơ khi chỉ nói "xả nó nửa chừng".

— dùng253751

âm thanh của một tiếng vỗ tay là gì?

— Dave Tweed

Rất buồn cười, nhưng tôi đã có một câu trả lời tốt.

— Tom

Ôi. Điều này giống như câu hỏi, "Tôi lấy nam châm ở đâu chỉ với một cực?" và khiến tôi lo lắng người hỏi đang tìm kiếm năng lượng miễn phí ...

— Adam Davis

Câu trả lời:

Về mặt vật lý có thể có nhiều electron ở một phía của tụ điện mà không có số lỗ trống tương ứng (sự vắng mặt của electron) ở phía bên kia. Trên thực tế, cấu hình đề xuất của bạn gồm hai tụ điện và pin sẽ làm được điều đó - nhưng với một lượng rất nhỏ - tương đương với số lượng như bạn cắt một tụ điện làm đôi và trải các tấm ra cùng một vị trí, sau đó kết nối cục pin.

Hiệu ứng này, áp dụng cho bất kỳ dây dẫn nào , không chỉ các bản tụ điện, được gọi là điện dung tự , trái ngược với điện dung lẫn nhau . Nó được định nghĩa theo cùng một cách như điện dung,

C = = \frac{q}{V}

$C = \frac{q}{V}$

- nhưng nó nhỏ hơn rất nhiều cho một kích thước vật lý nhất định. Lượng điện tích 1,5 volt - hoặc 9 volt hoặc 240 volt - có thể đẩy vào một tụ điện nhỏ đến mức nó có tác dụng không đáng kể trong các mạch thông thường - chúng tôi không bận tâm đến việc nghĩ về nó.

(Cũng đúng là có một số lượng điện dung (lẫn nhau) giữa hai đầu không được kết nối của hai tụ điện. Mỗi cặp dây dẫn là một tụ điện, nhưng chúng thường là những điện cực xấu với diện tích nhỏ và tách tấm lớn! điện dung và điện dung lẫn nhau góp phần vào việc bạn có thể nạp bao nhiêu điện tích vào một dây dẫn cho một điện áp nhất định.)

Trong các hệ thống tĩnh điện , làm việc với kilovolt và trở lên, ảnh hưởng của điện dung tự có thể trở nên đáng kể. Nếu bạn đi ngang qua một tấm thảm và chạm vào một IC CMOS, phá hủy nó, nguồn năng lượng ngay lập tức khi phóng điện là gì? Đó là cơ thể của bạn có một điện tích dương hoặc âm. Các chi phí đối lập đã bị bỏ lại trên thảm. Điện dung tự là tỷ lệ giữa lượng điện tích đó và điện áp giữa bạn và thảm. (Điện áp lớn đến từ đâu? Tách các tấm điện tử. Sự chuyển đổi điện tích ban đầu đến từ đâu? Hiệu ứng điện áp. )

Một ví dụ vật lý về cơ bản chỉ là một tụ điện tích điện một bên là một máy phát tĩnh điện Van de Graaff. Hình cầu trên cùng là một tấm; toàn bộ môi trường xung quanh bao gồm Trái đất (giả sử máy phát điện được nối đất, như thường lệ) là khác, nhưng Trái đất lớn hơn nhiều đến mức mất cân bằng điện tích không đáng kể đối với nó nhưng rất có ý nghĩa đối với quả cầu.

— Kevin Reid
nguồn

Điều đó thật có ý nghĩa. Nếu bạn muốn tối đa hóa điện tích ở một bên, bạn có muốn sử dụng một tụ điện có điện áp cao nhất có thể không?

— Tom

@Tom Có, nếu đạt được điện áp tối đa thì điện môi bị hỏng và phía bên kia của tụ điện cũng sẽ bị tích điện.

— Kevin Reid

Không.

Điện tích trên một tụ điện được xác định bởi sự chênh lệch điện áp giữa hai bản, hình dạng của các bản và tính chất hóa học của chất điện môi.

Đó là .. điện tích nằm giữa các bản, xuyên qua lớp điện môi, không phải trên bản.

Bạn cần hiểu nó là sự hiện diện, hoặc sự vắng mặt của các điện tử trên một tấm cách xa hoặc thu hút các điện tử trên tấm kia. Bạn không thể thay đổi cái này mà không thay đổi cái khác.

Như vậy, khái niệm loại bỏ phí từ một tấm là không chính xác.

Nếu bạn loại bỏ các electron khỏi phía âm của tụ điện, điện áp trên các bản sẽ giảm, cũng như điện tích trong toàn bộ tụ điện, không chỉ phía đó của tụ điện.

Trong thực tế, cách duy nhất để loại bỏ các điện tử là thay đổi điện áp được áp dụng trên các tụ điện. Vì vậy, chúng tôi chỉ đi một vòng trong một vòng tròn tốt đẹp. Tất nhiên đây là những gì chúng ta làm mọi lúc khi xả tụ điện, chúng ta áp dụng 0 volt trên nó.

BIÊN TẬP

Có một cách bạn có thể đạt được những gì bạn đề xuất và đó là sử dụng các tấm thực tế trong cấu hình tụ điện. Sạc chúng lên sau đó ngắt kết nối chúng khỏi nguồn và sau đó tách các tấm. Cả hai tấm vẫn sẽ được "tính phí". Sau đó, bạn có thể xả một trong số chúng xuống đất và sau đó đặt chúng trở lại với nhau. Sau đó, bạn sẽ có một tụ điện không cân bằng. Tất nhiên, ngay khi bạn nối nó với bất cứ thứ gì, nó sẽ ngay lập tức cố gắng tự cân bằng lại.

— Trevor_G
nguồn

Tôi hiểu rồi. Tuy nhiên, nếu bạn loại bỏ các electron khỏi phía tích điện âm, bạn sẽ kết thúc một cách hiệu quả với một tấm / bề mặt trung tính ở phía đó và một tấm tích điện dương ở phía bên kia? (Đối với một tụ điện tấm song song).

— Tom

@TOM. Không, bạn cần hiểu rằng đó là sự hiện diện hoặc vắng mặt của các điện tử trên một tấm làm mất đi hoặc thu hút các điện tử trên tấm kia. Bạn không thể thay đổi cái này mà không thay đổi cái khác.

— Trevor_G

"Nếu bạn loại bỏ các electron khỏi phía tích điện âm ..." Chính xác thì bạn đề xuất như thế nào? Các tụ điện tổng thể phải duy trì trung tính điện. Và nếu bạn đã thực hiện điều đó, những gì bạn sẽ làm được một cách tích cực sạc tụ như một tổng thể liên quan đến các phần còn lại của vũ trụ (hoặc bất cứ nơi nào bạn đã chọn để đưa những electron bạn lấy đi) với.

— Dave Tweed

@DaveTweed đó là phần tiếp theo trên đoạn văn ..

— Trevor_G

Trevor, câu trả lời của bạn là một chút quá tay cho tôi. Khi bạn bắt đầu di chuyển các tấm tương đối với nhau, bạn đang làm việc trên hệ thống, thứ chỉ làm vẩn đục nước.

— Dave Tweed

Phóng điện tụ là một quá trình giảm điện tích được lưu trữ trong tụ điện. Đó sẽ là một hoạt động tương đối của chính thành phần và không phải là điều bạn làm chỉ với một dây dẫn của tụ điện.

— Michael Karas
nguồn