Kondensaattoreista

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Oletetaan tällainen hassu teoreettinen tapahtuma nimeltä; Levykondensaattori on kytketty elektroskooppiin. Levykondensaattori on aikaisemmin jo varattu, joten molemmilla levyillä on jo erimerkkiset varaukset. Nyt kun levyjä aletaan loitontaa toisistaan, niin elektroskoopin osoitin alkaa näyttää "suurempaa jännitettä" kondensaattorin levyjen välillä, koska levyjen välimatka kasvaa. Miten tämä tapahtuma selittyy varausten siirtymisellä?

Elektroskooppihan toimii siten, että sen osoitin on varautunut samanmerkkisesti kannan kanssa, jolloin kanta ja osoitin hylkivät toisiaan. Toisinsanoen, kun kondensaattorin levyjä loitonnettiin, niin elektroskoopin kannan ja osoittimen samanmerkkiset varaukset kasvoivat. Miksi? Sama tapahtuu, jos levykendensaattorin levyjen välimatkaa ei pienennetäkään, vaan niiden väliin laitetaan sen sijaan jokin eriste. Miksi taas havaitaan elektroskoopin osoittimen heilahtaminen etäämmälle sen kannasta, kun eriste lisättiin?

Kommentit (8)

jepajee
Seuraa 
Viestejä22001
Liittynyt29.12.2009

Ei se varaus kasva. Varaus mitataan coulombeissa, ei jännitteessä.
Jännite on potentiaalia, joka tarvitsee ampeereita ollakseen olemassa.
Kaipa se fundamentaalisesti liittyy kvantteihin, eli siis siihen, että elektronien määrä ei voi kasvaa äärettömäksi, mutta siitä en osaa syvemmin kertoa.

http://en.wikipedia.org/wiki/Coulomb

jepajee
Seuraa 
Viestejä22001
Liittynyt29.12.2009
Brougie
jees
Ei se varaus kasva.



No miten sitten selität sen, että elektroskoopin osoitin hylkii kantaa enemmän?



Piti oikeen katsoa mikä se elektroskooppi oikeen on, ja viimeksi olen sellaisen nähnyt joskus alle 15-vuotiaana Lasten tietosanakirjassa.

Varmaan siksi, että sähkökenttä ei enää vaikuta anodin ja katodin välillä, vaan kondensaattorin ja elektroskoopin välillä.

..Niin siis toki jännite kasvaa, muttei varaus.

jepajee
Seuraa 
Viestejä22001
Liittynyt29.12.2009

Korant varmaan jo kirjoittaa parempaa vastausta, mutta analogiana voi pitää vaikka perspektiiviä.
Mitään konkreettista selitystä en osaa antaa, mutta jos katsot puuta lähellä ja kaukana, on kauempana oleva puu potentiaalisesti pienempi, kuin lähellä oleva puu, vaikkei puiden koko muutukkaan etäisyyden vuoksi. Samoin elektrodien näkemä potentiaaliero kasvaa etäisyyden kautta. Varaus taas tulee levyihin pakkautuneiden elektronien alkeisvarausten kautta, vai pitäisikö sanoa protonien.. Ihan sama. (No ei, mutta joo)

Jos varaus kasvaisi, niin silloin levy jolla ei ole vastinparia, omaisi äärettömän suuren jännitteen ja peltisepät kuolisivat sukupuuttoon.

Vierailija

Kyllä sinne elektroskooppiin varausta siirtyy. Elektroskoopilla on tietty kapasitanssi maahan nähden jolloin myös tietty jännite vaatii tietyn sähkömäärän. Kun kondensaattorin levyjä loitonnetaan, sen kapasitanssi pienenee ja vastaavasti jännite suurenee. Kondensaattorin kapasitanssi on kuitenkin ilmeisesti selvästi suurempi kuin elektroskoopin jolloin siirtyvä varaus on vain pieni osa kondensaattorin varauksesta.
Tuon eristelevyn lisäämisen pitäisi vaikuttaa toisin päin. Kun se poistetaan, kapasitanssi pienenee ja jännite kasvaa.
Onko kondensaattorin toinen elektrodi maissa vai vapaana. Jos se on maissa, on vaikutus selvempi.

Vierailija

Molemmat kondensaattorin levyt ovat vapaana. Tässä käytetään nyt ihan tavallista perus lehtielektroskooppia. Tää esimerkki oli eräässä fysiikan oppikirjassa. Mutta siis mikä saa varaukset siirtymään kondensaattorin levyltä elektroskooppiin? Levyjen välinen sähkökenttähän pysyy likimain vakiona, kun levyjä loitonnetaan toisistaan. Tällöin myös levyjen pinnoilla oleviin varauksen kuljettajiin vaikuttaa yhtä suuri sähköinen voima. Miksi varausta kuitenkin siirtyy lehtielektroskooppiin.

jees
Tuon eristelevyn lisäämisen pitäisi vaikuttaa toisin päin. Kun se poistetaan, kapasitanssi pienenee ja jännite kasvaa.

Juu oot tossa ihan oikeessta, mun esimerkki oli väärin.

jepajee
Seuraa 
Viestejä22001
Liittynyt29.12.2009
Brougie
jees
Tuon eristelevyn lisäämisen pitäisi vaikuttaa toisin päin. Kun se poistetaan, kapasitanssi pienenee ja jännite kasvaa.

Juu oot tossa ihan oikeessta, mun esimerkki oli väärin.



Se oli kyllä korant, joka oli oikeassa.
(eipäs muuten ollukkaa Tai siis oli, luin nyt jotain ihan omia.)

Molemmat kondensaattorin levyt ovat vapaana. Tässä käytetään nyt ihan tavallista perus lehtielektroskooppia. Tää esimerkki oli eräässä fysiikan oppikirjassa. Mutta siis mikä saa varaukset siirtymään kondensaattorin levyltä elektroskooppiin? Levyjen välinen sähkökenttähän pysyy likimain vakiona, kun levyjä loitonnetaan toisistaan. Tällöin myös levyjen pinnoilla oleviin varauksen kuljettajiin vaikuttaa yhtä suuri sähköinen voima. Miksi varausta kuitenkin siirtyy lehtielektroskooppiin.

Antaa jonkun muun vastata kun en näitä muista. Itse tarvitsen vain faradia.

Vierailija

Jos kondensaattori on liitetty elektroskooppiin johtimella niin varaukset siirtyvät johdinta myöten eletroskooppiin. Virtapiiri sulkeutuu kondensaattorin ja elektroskoopin hajakapasitanssien kautta. Elektroskoopin kapasitanssi on hyvin pieni joten varausta siirtyy riittävästi hajakapsitanssien kautta.
En tunne elektroskoopin rakennetta mutta kai siinä on jonkimmoinen runko tai jalusta. Kerroit aluksi, että kondensaattori on kytketty elektroskooppiin. Voitko kertoa tarkemmin miten kun edellisessä viestissä kerroit kondensaattorin molempien levyjen olevan vapaina. Mielestäni kondensaattorin toinen elektrodi tulisi liittää elektroskoopin runkoon tai johtavaan alustaan eli siis sähköiseen maahan.
Varaus voi synytä myös ns. influenssi-ilmiön kautta. Kun varattu kappale viedään toisen kappaleen lähelle, siihen muodostuu vastakkainen varaus. Ilmiö syntyy sähkökentän vaikutuksesta.

Uusimmat

Suosituimmat