
Естественные науки
Почему в теории конденсатор не разряжается в ноль на нагрузку?
P.S.: Приложен типичный график разрядки (только тут зависимость заряда, но зависимость напряжения, как известно, аналогична)


" Что по формулам это так - я-то вижу, как тут физически обосновать? "
Физически это выглядит так, что непонятно, что считать нулём. Это в математике 0 - он и есть 0. А в физике, и конкретно в электротехнике, 0 - это то, что ниже чувствительности измерительного прибора. Как только напряжение на конденсаторе упадёт ниже того, что можно зарегистрировать имеющимся в наличие прибором, так оно и считается нулевым.
И второй момент. Конденсатор есть система с одной степенью свободы, поэтому его энергия всегда определена с точностью до kT/2. Даже если у нас идеальный конденсатор подключён к идеальному источнику напряжения (а короткозамкнутый конденсатор всегда можно считать подключённым к источнику в 0 вольт), заряд на нём всё равно флуктуирует, и величина этой флуктуации, как нетрудно сосчитать, равна корню из kTC (из условия q²/2C = kT/2). Ровно этот механизм, кстати, создаёт "установочный шум" в устройствах считывания ПЗС-матриц и в элементах КМОП-матриц.
Если же ёмкость замкнута не накоротко, то у нас появляется и джонсоновский шум (тепловой шум резистора). Он имеет белый спектр, но наличие конденсатора ограничивает полосу частот, поэтому величина напряжения шума тем меньше, чем больше ёмкость. Но при любом значении этой ёмкости остаточная величина джонсоновского шума будет НЕНУЛЕВОЙ. А значит, как только процесс разряда опустится ниже этого уровня, он перестанет быть заметным. То есть напряжение на конденсаторе всё равно бюудет меняться, но уже по другой причине.
Физически это выглядит так, что непонятно, что считать нулём. Это в математике 0 - он и есть 0. А в физике, и конкретно в электротехнике, 0 - это то, что ниже чувствительности измерительного прибора. Как только напряжение на конденсаторе упадёт ниже того, что можно зарегистрировать имеющимся в наличие прибором, так оно и считается нулевым.
И второй момент. Конденсатор есть система с одной степенью свободы, поэтому его энергия всегда определена с точностью до kT/2. Даже если у нас идеальный конденсатор подключён к идеальному источнику напряжения (а короткозамкнутый конденсатор всегда можно считать подключённым к источнику в 0 вольт), заряд на нём всё равно флуктуирует, и величина этой флуктуации, как нетрудно сосчитать, равна корню из kTC (из условия q²/2C = kT/2). Ровно этот механизм, кстати, создаёт "установочный шум" в устройствах считывания ПЗС-матриц и в элементах КМОП-матриц.
Если же ёмкость замкнута не накоротко, то у нас появляется и джонсоновский шум (тепловой шум резистора). Он имеет белый спектр, но наличие конденсатора ограничивает полосу частот, поэтому величина напряжения шума тем меньше, чем больше ёмкость. Но при любом значении этой ёмкости остаточная величина джонсоновского шума будет НЕНУЛЕВОЙ. А значит, как только процесс разряда опустится ниже этого уровня, он перестанет быть заметным. То есть напряжение на конденсаторе всё равно бюудет меняться, но уже по другой причине.
в чем вопрос-то? скорость разрядки пропорциональна оставшемуся напряжению, как тут до конца разрядиться? за каждый шаг по времени напряжение уменьшается в одинаковое количество раз. Но сколько раз не дели - ноль не получишь
Коля Степанов
Реально график всё равно не до математической бесконечности... Начнутся "флуктуации" напряжения.
Оксана Кардецкая
Вопрос в следующем: теория опирается на физику. Ну и как это в теории физически выглядит, что он не разряжается до нуля? Что по формулам это так - я-то вижу, как тут физически обосновать?
он разряжается практически до ноля-до элементарного заряда
А есть интересней момент, разрядив конденсатор он сам заряжается до некоего напряжения через некоторое время.
Оксана Кардецкая
Но вот почему нагрузка в один прекрасный момент не "доедает" всю энергию оставшуюся?
Оксана Кардецкая
Ладно, тогда такой вопрос:
почему в теории ноль - ассимптота, а на практике кривая разрядки лежит ниже нуля?
почему в теории ноль - ассимптота, а на практике кривая разрядки лежит ниже нуля?
вся электротехника-ИДЕАЛИЗАЦИЯ! приближение и иллюзия. но она работает как и математика и даёт результат ...тк и придумана так чтобы он, результат, был верным... пример-схема усилителя и сам усилитель.... где в схеме пространство? материал и реальное окружение?... те конденсатор на схеме что и богатство российского народа.... для народа.
Оксана Кардецкая
Как-то ты всё вокруг да около. Так что скажешь по этому поводу?
Алсу Гиниятуллина
основная идея -инерционный фильтр сознания-раз попав в ловушку какой-то схемы (представления образа действия в системе координат каких-то понятий) мозгу очень трудно вернутся в систему иных представлений действительности... он просто начинает подгонять весь мир под схему... получаем когнитивный тупик... вырваться из которого можно лишь создав новую действительность... например идеи циолковского или хайдегера....
Анекдот в тему:
Математик и инженер участвуют в психологическом эксперименте. Они сидят в комнате, дальняя дверь которой открывается и в комнату входит обнажённая женщина. Испытуемых предупреждают, что каждый раз, когда они слышат сигнал, они могут пересечь половину расстояния, оставшегося до женщины.
Они слышат сигнал. Инженер одним прыжком преодолевает половину расстояния, а математик со скучающим видом остаётся сидеть. Когда и после второго сигнала математик не шевельнулся, инженер
поинтересовался, почему он не бежит.
— Я знаю, что никогда не достигну женщину.
— Вот как. А я знаю, что через пару сигналов я буду достаточно близко для любого практического применения.
Математик и инженер участвуют в психологическом эксперименте. Они сидят в комнате, дальняя дверь которой открывается и в комнату входит обнажённая женщина. Испытуемых предупреждают, что каждый раз, когда они слышат сигнал, они могут пересечь половину расстояния, оставшегося до женщины.
Они слышат сигнал. Инженер одним прыжком преодолевает половину расстояния, а математик со скучающим видом остаётся сидеть. Когда и после второго сигнала математик не шевельнулся, инженер
поинтересовался, почему он не бежит.
— Я знаю, что никогда не достигну женщину.
— Вот как. А я знаю, что через пару сигналов я буду достаточно близко для любого практического применения.
Похожие вопросы
- Почему известные теории часто не раскрывают сути описываемого явления?
- Почему нет теории в физике о силе удара? ПРИВОЖУ ЕЩЁ БОЛЕЕ УБЕДИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР
- Почему нет теории о силе трения? Трение - это есть сопротивление движению
- Почему пиарят теорию Эйнштейна предотвращающую полеты к звездам? Спутники засняли Вселенная расширялась быстрее света
- Почему для теории относительности так важно отсутствие среды нахождения физического процесса ???
- Почему в учебниках математики пишут, что на ноль делить нельзя? Ведь на самом деле получается бесконечность.
- Почему нельзя придумать число, произведение которого на ноль давало бы не ноль, и при этом не возникало парадоксов?
- дарвин видвинул теорию--человек произошел от обезьяны.? --почему его теория не имеет продолжения.
- Почему классическая теория приливов не учитывает тот факт? (вн)
- Почему работает теория вероятностей?