condensatoren

Gebruikersavatar
Berichten: 1.682

condensatoren

condensatoren.jpg
condensatoren.jpg (15.48 KiB) 157 keer bekeken
Tussen de opgeslagen totaal energie links en rechts zit een verschil van 1mJ!
Waarin is dit gaan zitten? Straling misschien? of energie benodigd om een elektrisch veld op te bouwen in C3 of in het ompolen van een elektrisch veld?
 
links 1,4666mJ
rechts 0,4615mJ
Moeders tred is uit alle andere te herkennen

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.
Berichten: 12

Re: condensatoren

Ik denk dat die energie verloren gaat aan de weerstand van de seriekring.
Doordat je kring niet bestaat uit supergeleiders zal er een energieverlies zijn.
Hopelijk heb je iets aan mijn uitleg

Gebruikersavatar
Berichten: 1.682

Re: condensatoren

Deze veronderstelling ligt inderdaad voor de hand.
Maar bij de berekening van de nieuwe situatie (Seriekring schema rechts) is geen weerstand meegenomen (R=0Ω) en toch mis ik 1mJ energie ten opzichte van de beginsituatie links. dat is het merkwaardige!
Moeders tred is uit alle andere te herkennen

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 7.472

Re: condensatoren

Laat eens de berekening zien van beide situaties. Als de draadverbindingen een weerstand nul hebben kan er geen energie verloren gaan.

Gebruikersavatar
Berichten: 1.682

Re: condensatoren

De berekening heeft nogal wat voeten in de aarde, vandaar de pdf!
Lading spanning en polariteit condensator.pdf
(140.57 KiB) 22 keer gedownload
Moeders tred is uit alle andere te herkennen

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 7.472

Re: condensatoren

In de berekening zie ik niet hoe je de energie hebt berekend.

Gebruikersavatar
Berichten: 1.682

Re: condensatoren

E =1/2QU = 1/2CU2
 
Links:

E1=400μJ
E2=1066,66μJ
E3=0
Etot=1,4666mJ
 
Rechts:
E1=2,3668μJ
E2=227,2μJ
E3=231,947μJ
Etot=0,4615mJ
 
verschil ≈ 1mJ
 
Ik denk dat deze 1mJ nodig is geweest voor de (dynamische) opbouw of afbraak van E-veld in de condensatoren, zeg maar voor de overgang van de ene statische situatie naar een andere statische situatie
Moeders tred is uit alle andere te herkennen

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 7.472

Re: condensatoren

Ik zie nu pas dat je ook lading bent kwijtgeraakt. Je begint met 120 uC en in de eindsituatie is er nog maar 83 uC. Waarbij ik de lading q1 positief reken.
Volgens mij moet bij zo'n experiment zowel de lading als de energie gelijk blijven. Ergens zit er dus een rekenfout, maar ik heb hem nog niet gevonden.


Gebruikersavatar
Berichten: 1.682

Re: condensatoren

klazon schreef:
  • Volgens mij moet bij zo'n experiment zowel de lading als de energie gelijk blijven.
  • Ergens zit er dus een rekenfout, maar ik heb hem nog niet gevonden.
Daar twijfel ik dus aan..
Moeders tred is uit alle andere te herkennen

Berichten: 468

Re: condensatoren

(ik heb slechts beperkt kennis ven condensatoren, dus deze is op gevoel:)

We versimpelen het voorbeeld:

2 identieke condensatoren, met identieke lading etcetera waardoor ze allebei |5V| geven.

We zetten deze antiparallel (Of: In serie, in fase, en daarna kortgesloten).

De ene condensator gaf +5V, de andere -5V. Na vereffening is er wegens symmetrie geen andere mogelijkheid dan dat ze allebei nog 0V geven. Alle lading is verloren....

 

Nu terug naar je voorbeeld met 3 condensatoren...

Ik vraag me af of je statement q3=Q2-q2 klopt. Ik zou verwachten dat je iets uitschrijft in de vorm:

(Q1-q1)+(Q2-q2)+(Q3-q3)=0. Maar heb zelf nooit aan dit soort dingen gerekend...

Berichten: 11.357

Re: condensatoren

Voor het inzicht lijkt het me inderdaad een goed idee om gewoon even met 2 condensatoren te rekenen, met een gelijke capaciteit en lading, die vervolgens zo worden aangesloten dat ze elkaar ontladen (dus + van de ene aan - van de andere en vice versa).
 
Dat kun je in de praktijk gewoon uitproberen, maar je zult dan zien dat de energie wordt omgezet in warmte of iets dergelijks zodra je de verbinding maakt (je krijgt een vonk, opwarming in het dielectricum, de geleiders, whatever). 
 
Maar als alles ideaal is (supergeleidende verbindingen, verliesloze dielectrica, geen medium om een vonk in te vormen etc) is het maar de vraag wat er gaat gebeuren. 
 
Wellicht is dit geen stabiel systeem en blijft de lading resoneren tussen de condensatoren, als er geen verliezen zijn tot in de eeuwigheid: een beetje vergelijkbaar met de situatie waarbij je een ideale spoel over een ideale condensator plaatst en je daarin een eindeloze resonantie krijgt zolang er geen enkel verlies optreedt. 
 
In feite is de vereffening van lading tussen de condensatoren bij ideale componenten beperkt door de lichtsnelheid gezien ze wel fysieke afmetingen moeten hebben. 
Victory through technology

Gebruikersavatar
Berichten: 448

Re: condensatoren

Dit is volgens mij al een heel oude paradox, meerdere topics over gezien...
 
je sluit namelijk een condensator kort met 0 Ohm,
en aangezien je niet mag delen door nul....!! gaat het fout...
 
Zodra je er een weerstand van maakt die iets groter is dan nul gaat het wel.
 
(De vereffening, is I=U/R)
 
Trouwens als je een condensator kortsluit is de energie daarna NUL.
Sinds de uitvinding van tijd, hebben we het niet meer, en kunnen we het ook niet meer vinden.
En wie haast heeft moet langzamer lopen.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 3.819

Re: condensatoren

De kwestie staat bekend als de condensatorparadox, zie bijvoorbeeld het wikipedia-artikel. Bij het uitwerken is het nodig om te benoemen of de inductantie en lengte van de verbindingsdraden nul is.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 7.472

Re: condensatoren

Interessant artikel. Ik had hier nooit zo bij stilgestaan.
Als ik de zaak goed samenvat zijn er deze opties: of de energie blijft tussen de beide condensatoren heen en weer kaatsen, of de energie gaat verloren in warmte en/of straling

Berichten: 11.357

Re: condensatoren

Blijkbaar iets dat zijn eigen wikipedia artikel waard is :)
 
In de praktijk gaat naar mijn idee de energie op aan warmte en mogelijk wat EM straling, maar ik ben nu wel benieuwd of je het model kunt bouwen waarbij de lading heen en weer blijft stuiteren tussen condensatoren als je supergeleiders zou gebruiken. 
Victory through technology

Reageer