Как правильно заряжать/разряжать Емкости?
|
Автор |
Сообщение |
roziskulov
Ветеран
Откуда: Киев-Феодосия
Сообщений: 1 634
Репутация: 283
|
RE: Как правильно заряжать/разряжать Емкости? / 06-03-2013 00:38
(05-03-2013 23:44)VNV73 писал(а): (05-03-2013 23:16)roziskulov писал(а): а происходит перераспределение свободного электрического заряда в самом диэлектрике. В результате этого происходит перераспределение электрического поля по объёму диэлектрика и, как следствие, увеличению заряда на обкладках кондера. Понятно, что раз существует понятие диэлектрическая проницаемость, то стало быть существуют и носители электрическтва в каждом диэлектрике.
Но, всё же считаю модель с перераспределением заряда в диэлектрике несовершенной и объясню почему.
Представьте коннднсатор с любым диэлектриком(например керамический). Слева электрод, к которому приложен плюс, справа- минус. Теперь представьте, что происходит в толще диэлектрика со свободными зарядами. Под действием электрического напряжения, те немногочисленные электроны, что есть в диэлектрике начинают перемещаться в сторону плюсовой пластины. Спустя длительное время приложения напряжения, если полностью исключить эффект диффузии, практически все свободные электроны диэлектрика, как я понимаю, должны сгруппироваться у плюсового электрода.
Теперь берём и кратковременно разряжаем конденсатор. По логике, после разряда конденсатора, ввиду группирования в области положительной пластины значительного кол-ва отрицательно заряженных частиц, эта пластина должна изменить свой потенциал с положительного, на отрицательный. Но этого не происходит. Даже наоборот. Стало быть в области отрицательной пластины сосредоточение электронов ещё больше. Откуда им взятьтся, как не от диффузии?
Для лучшего понимания этих процессов вам необходимо сначала разделить ток на составляющие в реальном диэлектрике он состоит из тока электрического смещения (поляризация, перемещение в пространстве связанных электрических зарядов), ток проводимости (направленное движение свободных заряженных частиц под действием электрического поля), и ток абсорбции который так же является током проводимости но его величина и плотность неравномерны по объему электроизоляционного материала в следствии его не однородности.
Эти процессы невероятно сложны и требуют очень детального изучения, их далеко не все в состоянии понять я уже пять лет занимаюсь этим вопросом и далеко не все понял.
Чтоб не объяснять на воздухе приведу схему замещения неоднородной изоляции цилиндрического конденсатора.
Здесь диэлектрик порезан на элементарные слои. В неоднородном диэлектрике величины элементарных значений емкостей и соответствующих им сопротивлений будут различны. Для простоты понимания допустим что емкости равны а сопротивления разные по величине.
При подключении к источнику постоянного тока все конденсаторы практически мгновенно заряжаются (диэлектрик поляризуется) через изоляцию протекает ток эл. смещения. При этом на обкладках каждой из баночек появляется связанный электрический заряд равный по величине свободному заряду на обкладках конденсатора (последовательное соединение емкостей), следовательно и напряги на банках будут равны (так как мы условились что емкости равны). Одновременно через изоляцию начинает протекать постоянный и неизменный во времени ток утечки (через резисторы, сопротивление изоляции). Но так как резисторы разные, а напряжения на банках одинаково то через них начинают протекать разные токи (по закону Ома). Эти токи являются суммой тока абсорбции и тока утечки. Начинается переходной процесс подразряда/дозаряда емкостей. В конце переходного процесса напруга на банках будет определяться значениями соответствующих резисторов (резистивный делитель), а так как у емкости одинаковы, то следовательно заряды будут разными (разная напруга). Причем чем выше сопротивление резистора тем большая напруга будет на соответствующей ему банке и наоборот. Эквивалентный электрический заряд накопленный на обкладках кондера будет больше на величину абсорбционной емкости.
Теперь представим кратковременное КЗ выводов банки. Так как емкости соединены последовательно, то и заряд с них стечет одинаковый, а он на них разный. В следствие этого более заряженные банки недоразряжаются, а менее заряженные заряжаются в обратной полярности. После размыкания клемм напруга на банке равана нулю по понятным причинам. При этом начинает проходить процесс разряда банок через соответствующие им резисторы (по экспоненте конечно). Возвратное напряжение по сути является сумой падений напряжений на резисторах с учетом знаков конечно. и в самом простом случае является суперпозицией двух спадающих с разной скоростью экспонент одной положительной другой отражательной.
материал сложный надеюсь понять соможите более доступно писать не могу.
С уважением
Срочно меняю электропрогрыватель на электровыигрыватель!!!
|
|
|
|
Александр Ю.
Ветеран
Откуда: Киев
Сообщений: 4 410
Репутация: 215
|
RE: Как правильно заряжать/разряжать Емкости? / 06-03-2013 00:49
(05-03-2013 23:16)roziskulov писал(а): ...Только заряд в диэлектрик проникает не из обкладок, а происходит перераспределение свободного электрического заряда в самом диэлектрике. ... Похоже на правду. Диэлектрическая абсорбция, действительно свойство самого диэлектрика. Под воздействием электрического поля диэлектрические домены приобретают заряд, от которого быстро избавиться не выходит в силу высокого электрического сопротивления диэлектрика. Заряд долго не вытекает из него и домены сохраняют электрическую поляризацию в одном направлении, в том в котором прежде были под постоянным напряжением. Величина напряжения зависит от свойства конкретного диэлектрика. Это мое собственное видение явления, где прочесть не подскажу.
Помнится из справочника, одним из самых высоких коэффициентов абсорбции обладает бумага, такая любимая в звуке некоторыми. Это высокое значение данного параметра, на мой взгляд, собственно и работает вместо принудительной поляризации при малых сигналах.
Еще раз повторю, что изложенное не претендует на абсолютную истину.
...что и не снилось нашим мудрецам.
|
|
|
|
roziskulov
Ветеран
Откуда: Киев-Феодосия
Сообщений: 1 634
Репутация: 283
|
RE: Как правильно заряжать/разряжать Емкости? / 06-03-2013 01:39
(06-03-2013 01:35)Eugene. писал(а): Мне кажется, что некоторая путаница возникла из-за терминологии. Под диэлектрической абсорбцией емкости понимаются именно замедленные процессы поляризации на постоянном токе. А работа на переменном токе, это быстрые процессы заряда - разряда (той же поляризации). Тут, определяющую роль, будут играть потери на поляризацию и их симметричность, гистерезис, линейность.
Разговор идет о разных процессах с разными последствиями.
Кстати, те же слюдяные емкости по коэффициенту абсорбции сравнимы с хорошей керамикой, а вот тангенс потерь – на два порядка меньше.
С уважением
Под поляризацией пониматься смещение связанных электрических зарядов (связанных электронов, диполей, полярных молекул ...) в диэлектрике, под абсорбцией перераспределение свободных электрических зарядов (электронов, дырок) в том же диэлектрике, природа явлений разная. Это чтоб путаницы не было.
С уважением.
Срочно меняю электропрогрыватель на электровыигрыватель!!!
|
|
|
|
Пользователи просматривают эту тему: 1 Гость(ей)
|
|