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标题: 请教电容充电问题 [打印本页]

作者: ehfhhe 时间: 2011-12-6 20:14
标题: 请教电容充电问题
电容C1被充电到电压U. 然后接到电容C2的两端进行对其充电. (假设C1=C2)

直到稳定时C1、 C2 的电压应该都是0.5U，但是两个电容的能量都只有0.125C×U×U，能量和只有原来的一半，剩余的能量到那里去了?

作者: 网络营销bc 时间: 2011-12-6 20:14
两个相同的电容串联,容量只是以前容量的一半,于是整个能量下降了

作者: xshrmm 时间: 2011-12-6 20:15
0.125C×U×U 这个公式哪里来的，表示什么意思

作者: xshrmm 时间: 2011-12-6 20:15
它进行对接充电呀，怎么会是串联的呢。

作者: 网络营销bc 时间: 2011-12-6 20:15
那就不清楚了
E=0.5CU*U

作者: xshrmm 时间: 2011-12-6 20:16
想请教电容的计算公式，或者相关的公式，都忘记了，反正感觉能量肯定是不会少的，应该是公式存在问题的呢。

作者: 网络营销bc 时间: 2011-12-6 20:16
感觉这是个诡辩题,但是又不知道那个漏洞在那.
得仔细想想了

作者: jeffy123 时间: 2011-12-6 20:17
公式没有问题.
不妨换一个思考问题的方法：假如没有第2个电容，第一个电容充电到电压为U后，再将该电容短路，是否电压回零？能量又到哪里去了？

作者: magebao 时间: 2011-12-6 20:17
电容C1被充电到电压U. 然后接到电容C2的两端进行对其充电. (假设C1=C2)
我的理解是：先计算C1的能量：E=UI=U*U/R
C1其实是放电，故C2充电后的能量=C1放电后的能量。
所以总能量还是不变。E=E1+E2=2E1=2*1/2U*1/2U/1/2R=U*U/R

作者: ll123456 时间: 2011-12-6 20:18
实际上楼主的这个例子是个悖论.
假定充电回路中均为理想条件,不考虑导线的电阻(电阻为0),此电路将一直振荡下去,而没有稳态.这种理想的情况,能量是守恒的.
实际上电路中是要考虑导线的阻抗和感抗等,尽管等效电阻非常小,只有电路中存在电阻造成热辐射,从而构成阻尼振荡,电路才会有稳态.
所以,剩余的能量变成热量消耗掉了.
再举个反例:
就一个电容来说，给它充电,然后用0电阻短路它. 因为电路中电阻为0,所以热量为0. 但短路的最终结果是电压为0, 能量到哪去了? 这显然是矛盾的。结果电压为0,显然就是释放了热量.

作者: 诗心竹雨 时间: 2011-12-6 20:18
真是专业啊!!

作者: ehfhhe 时间: 2011-12-6 20:19
看了你的反例好像有些启发。我想，用一个电源给电容充电至稳定状态，电源对电容做功，而做功的本质就是改变金属原子的电子分布，使电子从一个极板运动到另一个极板。
而此时将电容短路，我想最终电容电压肯定为0，也就是说电子分布又回到了未充电时的状态。也就是说，所谓的电容的储存和释放能量，其实改变的只是极板金属的电子分布而导致的“内能”的变化。

不知道这样解释是否正确？

作者: oahemr 时间: 2011-12-6 20:19
在这个过程中能量有所损耗

作者: 日夏清 时间: 2011-12-6 20:20
如果是电容充放电，肯定要用到时间常数RC，那么线路中的R就是总能量减少了的原因。电流发热消耗了。

作者: sd929898 时间: 2011-12-6 20:20
大家可以参见《电路》邱关源高等教育出版社 4版的，P133页，结论有：不论电路中电容c和电阻R的数值是多少，在充电过称中，电源提供的能量只有一半转化为电场能存储在电容中，另一半为电阻消耗！所以，楼主的结论是正确的！
先U给电容充电时候，c1得到的能量是1/2CU*U,再c1给c2充的时候，又消耗了一半，是1/4cU*U了！

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