Tehát a feszültség léténeknek a feltétele az elektromos tér. És annak erőssége vizsgált „vonal” (milyen vonal?)mentén adja a mértékét!
A töltés, köszöni, jól megvan a feszültség nélkül, sőt áramolni is hajlandó, mint az említett szupravezetőkben, energiaszint változás, munkavégzés nélkül! És a piszok csak „diszperz” az az ellenálló, közegben hajlandó munkát végezni!De nem ám egyedül, mert ott már létre hozza a feszültséget(feszültségkülömbséget).
A töltés, mint akár fogalom, rendelkezik elektromos térrel! De ez a tér már ugye a szupravezetőknél is hat a környezetére, az az végezhet munkát? Ahol áram folyik ott van mágneses tér is!
Aha! ….Ez még nem tiszta!
Az elektromos teret ki lehet egyenlíteni másik elektromos térrel, illetve/akár a környezetébe vitt töltések elektromos terével! Ezt értem!
A kondi:
Elvégeztem a depolarizációt! A ruszki 30uF-os kondin követem el, ez a hasonló elpusztult egyedek vallomásai szerint alumínium fegyverzeti közt parafinnal, vagy inkább viasszal átitatott papírt szorongat! Felmelegítettem kb 120-130 fokra és egy 470 Ohm-os huzal potival 20V váltakozó villanyt adtam rá, amit kb 1perc alatt leszabályoztam 0-ra. Azután lehűtöttem.
Ha most 5-10 percig rajta hagyom a 80V egyenfeszültséget, kisütöm rövidzárral, akkor másodpercek alatt „visszatöltődik” pár tized voltra és tovább. A polaritása az aktuális feltöltés polaritásával megegyezik! Ezt többször is felcserélve kipróbáltam! Ennek alapján a parazita kondenzátorok elv a nyerő! (nekem a fattyú kondi kifejezés jobban tetszik) Persze ez az utóbbiak tudtával el is nyomhatja a polarizációból adódó feszültséget! Hehe.
A könyv veszek egyet! Az anyósom Brazil sorozatainál nem lehet szörnyűbb. Egyszer a Géher : Lineáris hálózatok-at is elolvastam, persze a levezetéseket csak néztem, de nem értettem. Az elveket viszont a fizikai példákon keresztül, igen! Ezek alapján méreteztem az egyszerűbb szűrőimet. Bevált!
Különben a korom borzasztó de ez az én véleményem, és nem akarok senkit ezzel minősíteni, hogy ezek után megmondjam mennyi! Aki akarja úgy is tudhatja már!
Valóban neked nem mondtam: 1uF, 160V-os Remix C316 típusú kondenzátorról van szó. Még jó, hogy kiderült! :-) Bocs!
Azért ennyire alaphibát nem vétek a mérésben, hogy megfogjam kézzel, stb. Több műszerrel is ellenőríztem, az a feszültség valóban ott van, és annyi, amennyit mérek. Hasonló, de polarizálatlan kondin természetesen semmi feszültséget sem mérek, még ha előtte feltöltöttem és ellenállással kisütöttem, akkor sem.
Még mindig érzek valami zavart. (Pl.: "Ha az elektromos tér ki van egyenlítve, ott csak feszültség, van áram nem folyik").
Néhány alapvető állítás:
- A feszültség (U) a térerősség (E) vonal menti integrálja (lineáris esetben: U=E*d).
Nem kell hozzá töltésnek jelen lennie. És ha ki van egyenlítve (E=0), akkor a feszültség is nulla lesz.
- Elektromos áram folyhat külső elektromos térben, de anélkül is. Magyarán, feszültség az nem szükséges ahhoz, hogy áram folyjon. (Lásd a szupravezetést). Feszültség csak akkor kell az áram fenntartásához, ha van egy diszperzív hatás is, amely az áramot csillapítja. (Ez vezet az Ohm törvényre.)
A kondira térve:
- Egy elektrét a polarizációja révén megfoghat töltéseket, amelyeket esetleg csak 50-100 év alatt ad le, miközben folyamatosan depolarizálódik. De ez olyan kicsi áramot jelent, hogy közönséges mérőműszerekkel aligha mérhető.
- A polisztirol nem igazán alkalmas elektrétesedésre, szóval itt a fokozatos depolarizáció még kisebb lehet. Kiváló szigetelő műanyagként az sem jöhet szóba, hogy benne ionok mozogjanak. A valószínű magyarázatot előző üzenetemben írtam.
Matek könyv: hááát, a matematikai(vektor)analízishez neki kell gyűrkőzni, ha valaki komolyan gondolja. Akkor érdemes megtenned, ha még fiatal vagy.
Nekem még nem mondtad. Nos tehát állítólag polisztirol. Mekkora a kapacitása? Polisztirolból egy 1 uF-os kondenzátor kb. mokka cukor nagyságú, vagy akár sokkal nagyobb is lehet. A tipikus kapacitásai 1 nF és 1 uF közé szoktak esni. Elég jól viselkedik nagyfrekvenciásan, nem jellemző rá sem a tartós polarizálódás, sem a parazita töltés tárolási effektus. A kapacitása meglehetősen állandó (1 százaléknál is jobb), csak a hőmérséklet és a páratartalom szokta befolyásolni. A szigetelése egyébként kiváló, viszonylag hosszan megtartja a ráadott töltést. A hőmérséklet emelkedésével könnyen tönkremehet (akár 100 C-on is).
Ha valóban ilyen a kondenzátorod, és mégis tapasztalsz olyan effektust, hogy a kisütött kondenzátoron 400-500 mV feszültség jelenik meg később, akkor az alighanem valamilyen mérési hibának köszönhető. Valószínűsíthető, hogy amikor megfogod a kondi végeit a mérést elvégzendő, akkor Te magad feltöltöd a kondenzátort. Ez történhet akár úgy is, hogy elektrosztatikusan fel volt töltve a kezed, de még valószínűbb, hogy a kondenzátor két végén, ahol megfogod, nem ugyanaz a fém van, és a nedves kezeid (a testeddel együtt) elektrolitként funkcionál (mégis csak galvánelektromosság...), és a két fémre meg a testedre (mint elektrolitra) jellemző feszültségre feltölti a kondit. Ennek feszültsége tipikusan a pár 100 mV-os tartományba esik, de akár voltos feszültség is összejöhet.
Nem mondtam, ezért nem tudhattad, nem elkót depolarizálnék, hanem a már V.László és JF által „polarizált” Parafin, illetve stiroflex kondenzátort. Az elkó forrón az AC-tól fel is robbanhatna!
A villanykapcsoló:
Azt hiszem értem a feladatot/megoldást: ismeretlen dolgot célszerű az ismert alapelemekkel modellezni, vizsgálni.
Ezek az elektrotechnikában a töltés a töltés elektromos tere, és ezek elmozdulása, viszonyai! Ha az elektromos tér ki van egyenlítve, ott csak feszültség, van áram nem folyik, az áram pedig mindig az elektromos teret igyekszik kiegyenlíteni (ami őt létrehozza): ennek a kiegyenlítetlenségnek (mint feszültség) a fenntartására kell az áramkör generátorában munkát átalakítanunk elektromos térré, hogy ha a fogyasztót folyamatosan táplálni akarjuk! Tehát ha előállítjuk az elektromos energiát, akkor előbb a feszültség létre hozásáról van szó, ezt az elektromotoros erők által, a töltésmegosztással érjük el.
Az áram kifejezés valami „mélyebb” összefüggést jelent a töltés (és nem csak töltéshordozó) elmozdulása és annak, azzal együtt járó, mágneses tér kialakulás között, és ezek fordítva is „átjárhatók”, igazak!
A kondira visszatérve: a sok lehetséges belső feszültség forrásból csak nehezen tudjuk kiszűrni, analizálni melyik mennyire domináns, mint általában, itt is valószínűleg mindből lesz egy kicsi! Azt viszont tisztázni szeretném, hogy ideális polarizált, az az elektret kondenzátor esetén, a fegyverzeteken (ha áramkörbe csatolom) folyik-e (olyan) áram ami az elektret belső az az a poláros „befagyasztott” szigetelőjében tárolt elektromos tér, mint energia által van! Magyarul: az elektret létrehozására felhasznált energia kicsatolódik–e, mint a galván elemeknél?
Az eddigiek szerint: Igen, és ez a poláros dielektrikum depolarizációját, okozza!
Ezek a rot, ill. div…. Szingularitás…. Ezek nekem nagyon matekosak, a szakközép érettségim pironkodik!
Szeretném érteni, ezért kérlek, ajánl valami „emészthető” matek könyvet, olyat amivel nem csak a molyok bírnak!:-)
Lehet, hogy eddig nem mondtam? Polisztirolnak ismerem ezt a fajta kondenzátort. Üveg kondit még azt hiszem nem láttam, viszont ez a polisztirol biztosan nem elektrolit.
Kérdezed:
"El tudsz képzelni egy kondenzátor belsejében galvánelem hatást (ionok, különböző fémek, stb)?"
Az a kondenzátor fajtájától függ. Üveg kondenzátornál pl. nem, de elektrolit kondenzátoroknál (alumínium, tantál, stb.) ez egyenesen ténykérdés, hiszen már a kondenzátort is úgy csinálják meg, hogy az anódját (ez az alumínium) anódosan oxidálják. (A formáláshoz használt feszültségnél természetesen majd kisebb lesz a kondenzátor névleges üzemi feszültsége.)
Ionok egész töltései: hát igen, ezek csak azzal a mellékfeltétellel egészek, ha végtelen távolra mozgatjuk az ionokat, vagyis ez egy idealizáció, még ha sokszor (pl. elektrolízisnél) nagyon jól működik is.
Mágneses tér/elektromos tér:
Gondolj bele, a Maxwell egyenletek úgy működnek, hogy a szingularitásként jelentkező ponttöltéseket igazából mindig KIZÁRJUK a számításainkból. Amivel dolgunk van, akár elektromosságról, akár mágnességről legyen is szó, az mindig az elektromos, illetve a mágneses tér maga:
I. rot H = J + dD/dt
II. rot E = -dB/dt
III. div B = 0
IV. div D = q
Vegyük pl. az utolsó egyenletet. Ezt azt fejezi ki, hogy a bezárt elektromos töltést tökéletesen meghatározza a dielektromos eltolás (D) felületi integrálja. Vagyis mindaz, ami számunkra "a töltésből" fontos, az ott van annak a felületnek a mentén, amelyre az integrálást végezzük. Márpedig csak a D vonalak vannak ott, nem a töltés. Hogy a töltésnél mi van, azt valójában nem tudjuk. (Így pl. azt sem tudjuk, hogy ha az azonos előjelü töltések taszítják egymást, akkor mégis miért koncentrálódhat bizonyos mennyiségű azonos előjelű töltés olyan kis helyen, mint az elektron, vagy a proton.)
Perpetuum Mobile:
Ha ilyen nincs is, azért lehet fabrikálni olyan dolgokat, amelyek e látszatot eredményesen tudják kelteni. De miért érdekes ez? Hát nem érdekesebb a fizika törvényeinek megfelelően minél jobb hatásfokkal hasznosítani a különféle energia fajtákat?
Villanykapcsoló:
Tulajdonképpen jókat írtál, így csak egy kissé tisztábban igyekszem megfogalmazni:
- Van valahol egy feszültségforrás a rendszerben, de az izzón stacionárius esetben mégsem folyik áram, mert a villanykapcsoló fegyverzetein(!), mint kondenzátoron, épp annyi töltés halmozódott fel, amelynek elektromos tere pontosan lerontja a feszültségforrás elektromos terét.
- Ha zárjuk a kapcsolót, akkor kisütjük ezt a kondenzátort, és felszámoljuk az általa keltett elektromos teret. Az elektromos térben beálló változás a drótban csaknem fénysebességgel terjed tova (eltolási áram), és ahova már eljutott, ott a feszültségforrás elektromos tere miatt megindul a töltések (az elektronok) áramlása is.
- Kisvártatva a feszültség a fogyasztó ellenállásra (az izzóra) fog áttevődni, mégpedig úgy, hogy ezúttal az ő fegyverzetein halmozódnak fel a töltések. Ez a töltésfelhalmozódás az odavezető drótban majdnem teljesen kompenzálja az elektromos teret, ellenben a fogyasztón majdnem ugyanakkora feszültséget hoz létre, mint amit a feszültségforrás leadni képes.
Kérdezed:
"Tehát feltételezed, hogy az a visszatöltődő feszültség lehet a nem ideális kondi magas belsőellenállásokkal csatolódó „fattyú” kondenzátorainak a tevékenysége! És nem az elektretté! "
Ha ez az effektus a domináns, akkor egy több időállandóval jellemezhető kisülési folyamatot észlelünk, de az nem várható, hogy 400-500 mV-nál ne akarjon alább menni a feszültség.
Ha van ilyen feszültségi küszöb, azért leginkább az elektródák oldódása lehet a felelős.
Kérdezed:
"... újra jól felmelegítem a kondit és csökkenő amplitúdójú váltakozó feszültséggel depolarizálnám, (mint a degaussing)majd így lehűteném. Feltöltve egyenfeszültséggel, majd kisütve, a visszatöltődésnek újra kellene jelentkeznie. Igaz?"
Igaz, csak az a probléma, hogy a nevezett művelet során az elektrolit kondenzátor megszűnik kondenzátor maradni, tekintve, hogy annak polarizáltnak kell lennie.
Mindnesetre, ha a leírt módon "inícializálod" az elkót, akkor az első (néhány) feltöltéskor sokkal több töltés fog eltűnni a süllyesztőben, azaz az elkó dielektrikumában.
Na, ettől féltem, hogy itt is felvetődik a galvenelem, mint szóba jöhető hatás (a piezonál is felvetette Silan). Ezzel nincs mit kezdeni, a töltésmennyiségeket is teljesen feleslegesen mérném. El tudsz képzelni egy kondenzátor belsejében galvánelem hatást (ionok, különböző fémek, stb)?
A lánykoromban (vegyész) tanultakból azt vontam le, hogy az ionok a vegyértékükkel egybevágó töltést képesek ”lekötni”. Ezért vegyülnek! Tört töltések tökre érthetőek mind az ionoknál (az alakjuk miatt), mind a polarizált molekuláknál ( a kötési szögek, méretek, és az alkotó atomok energiái, tehát a molekula kötő elektronpályái miatt) Az előző hozzászólásomban leírt mondatom több volt, mint pongyola!
A mágneses tér / elektromos tér kicsit tyúk / tojás-nak tűnik, de mindkettő baromfi!
A megbeszélte szerint kifejezés arra utal mintha ez a gyakorlati tapasztalatok alapján kikötött, rögzített, kijelentés lenne? Ez még anyag/energia szerkezeti kutatási terület? Nem kötekedem, csak kérdezek!
Off
Ahogy Te és Tisztelt Silan,- a többieket sem felejtve- levakargatjátok a tudatomról a sötétséget, úgy pusztulnak vele a romantikus álmok, is. (sajnos) Ilyenekre gondolok, hogy örökmozgó….Ah!! de én akartam, remélem lesz még hozzám kitartásotok. Köszönöm! JF magán és nyilvános Sz.E.! Mi?:-)
Valami, középiskolás fejjel is megérthető könyv kellene a diferenciálszámításról, mert látom a nélkül nem fog tovább menni. (csak annyit tudok róla: Van!)
On
Én ezt csak középiskolás szinten tudom, így: Az alaphelyzetben a nyitott kapcsoló sarkai közt van a feszültség, áram nem folyik! A kapcsoló zárásakor ez a feszültség áramot hoz létre az áramkörben, és a feszültség a kapcsolón megszűni (megoszlik a vezető-kapcsoló-fogyasztó közt az Ohm törvény szabályai szerint, ideális áramforrás esetén) és „áttevődik” a fogyasztó ellenállására.
De te azt hiszem a következő választ várod: a vezetékben lévő szabad töltéshordozók egyszerre megmozdulnak! A változás fénysebességgel összemérhető gyorsasággal jön létre, míg a töltéshordozók árama adott alacsonyabb sebességgel halad! Ezt valamelyik másik topicban mostanában értettem meg! Más a változásterjedési sebessége és más, ami azt kialakítja! Remélem ezt kellett válaszolnom!
Amit V.Lászlónak írtál:
Tehát feltételezed, hogy az a visszatöltődő feszültség lehet a nem ideális kondi magas belsőellenállásokkal csatolódó „fattyú” kondenzátorainak a tevékenysége! És nem az elektretté!
Ezt úgy tudnám ellenőrizni, hogy újra jól felmelegítem a kondit és csökkenő amplitúdójú váltakozó feszültséggel depolarizálnám, (mint a degaussing)majd így lehűteném. Feltöltve egyenfeszültséggel, majd kisütve, a visszatöltődésnek újra kellene jelentkeznie. Igaz?
Vagy ha még meg lesz 16 év után is a kondid. Mert lehet, hogy galvánelemként _is_ működik, vagyis folyamatosan oldódik valamelyik (esetleg mindkét) fegyverzete, és ki tudja mikor fogy el.
10-20 mV egyébként termoelektromos effektussal is létre tud jönni. Ellenben 400-500 mV csak speciális anyagokban, mint a Peltier-elemek. Ezért, ha a kondid viselkedése olyan, hogy a feltöltött állapotból viszonylag hamar kisüthető 400-500 mV környékére, de aztán ez a feszültség valahogy mindig visszatér, akkor 2 eset valószínűsíthető:
1.) galvánelem effektus;
2.) vagy legalább az igaz, hogy az extra töltéstárolásért felelős ionok mozgékonysága drámaian lecsökken 400-500 mV környékén.
Na ja, hiszen éppen ezért ütköztem meg azon hogy hetekig, majd hónapokig 10 MOhmmal terhelve stabilan tartja 10-20 mV-ot terhelés közben(hőmérséklettől függően), majd ha hetek, hónapok után leveszem róla a terhelést, az üresjárási feszültsége felmegy 400-500 mV-ra. A Silan által javasolt erőteljes felmelegítés után ezek az értékek felére, harmadára visszaestek, de továbbra is hasonló a kondi viselkedése. Mint ha nem lehetne nullára kisütni a kondit. Vagy csak 16 év alatt, ha meg lesz ez a topic még akkor is.
"Tehát, elektromos erők szempontjából az elektron, az ion, és a polarizált molekula, 1-1 töltésnyi energiát képviselve azonos? "
Az elektronnak egységnyi negatív töltése van, a protonnak egységnyi pozitív. A szabad ionok töltése lehet valahányszorosan pozitív, vagy maximum 1-szeresen negatív. Közegben lehetséges többszörös negatív töltés is, illetve a töltésárnyékolási effektusból kifolyólag lehetségesek tört töltések is.
A polarizált molekulát felfoghatjuk úgy, mintha egy pozitív és egy negatív töltésű ionból állnának, de akkor ezek a hipotetikus ionok nem feltétlenül egész töltésűek (sőt, valójában sohasem azok).
Az elektromos áram csak "középiskolás szinten" azonosítható a szabad töltéshordozók áramával. Az elektromos áramot igazából az általa keltett mágneses tér definiálja, méréséhez is azt hívjuk segítségül. Az elektromos áramnak a nem szabad töltéshordozók segítségével megvalósuló formája az ún. dielektromos eltolási áram (a D időbeli deriváltjának valamely felületre vonatkozó integrálja). A megbeszéltek szerint ennek is van mágneses tere.
Hasonlóan, ahhoz, hogy valahol elektromos tér, illetve feszültség legyen, nem kellenek szabad töltéshordozók. Az elektromágneses hullámok pont azért tudnak létezni távol bármiféle szabad töltéstől, mert csak egymásba alakuló elektromos és mágneses tér kell hozzá. Ezek tehát elektromos feszültséget és áramot jelentenek, jóllehet, nem a szabad töltéshordozókét.
Írod:
"Ezt úgy értem, hogy a fémben a könnyen mozgó un. szabad elektronokat az elektromos tér megosztja, ami feszültséget jelent és áramkörben áramot indít!"
Értem én, hogy így érted, de helytelenül. Ha van elektromos térerősség, akkor annak vonal menti integrálja feszültséget eredményez, akkor is, ha sehol sincsenek szabad töltések. A feszültség nem a töltésmegosztás miatt lép fel, hanem fordítva, a töltésmegosztás lép(het) fel a feszültség miatt. (Ellenőrző kérdés: mi történik akkor, amikor felkapcsoljuk a villanykapcsolót, mire szinte azonnal kigyullad a méterekkel arréb lévő lámpa?)
A kondenzátor dielektrikumától függ, hogy mennyire hajlamos ionok/elektronok vándorlásával extra kapacitást képezni, illetve ilyen vándorlás nélkül, pusztán lokális átrendeződéssel polarizálódni, majd depolarizálódni. Míg az elektrolit kondenzátorokban (már a nevükből is sejthetően), elég jellemző az ionok vándorlása, addig üveg és csillám kondenzátorokra ez egyáltalán nem jellemző. Kerámia, papír és különféle műanyag alapú kondenzátorok köztes minőségűek.
*********
Kedves V.László(422)!
"Egy év múlva sajnos azonban kezembe akadt az a bizonyos REMIX-es kondi, gondoltam mielőtt kidobom rámérek. Azóta keresem a válszt, miért tartja a feszültséget ilyen makacsul, netán az eredeti feltételezésemben mégiscsak lenne valami igazság? "
Egy feltöltött kondenzátor akár évekig is megtarthatja a töltése egy részét. A kondenzátor kisülése (is) exponenciális folyamat, ugyanis minél kisebb a töltése, annál kisebb a feszültsége, de minél kisebb a feszültsége, annál kisebb a kisütő áram is. Ideális kondenzátornál a folyamatos kisülés feszültségére a következő érvényes: U(t) = U0 * e-t/R*C, ahol az R*C (C kondenzátor kapacitása, R a kisülést okozó ellenállás) szorzatot a rendszer időállandójának nevezik. Az időállandó olyan, mint a felezési idő, azzal a különbséggel, hogy az e-ed részre csökkenés idejét határozza meg. Így a 100 V-ról 100 mV-ra való csökkenéshez Ln(1000/0.1) = 6.9-szer R*C idő szükséges.
Konkrétan pl. egy 10 uF-os kapacitás és 10 MOhm-os ellenállás időállandója együtt T = R*C = 10*10E6 * 10*10E-6 = 100 s, vagyis ennyi idő alatt csökken a feszültsége az eredeti érték 1/e = 0.368-ad részére, és 690 s (= 6 és fél perc) alatt az ezred részére.
A kondenzátor belsejében lehetnek olyan kapacitások (nem is kicsik), amelyek nagyságrendekkel nagyobb ellenálláson keresztül kapcsolódnak a tulajdonképpeni kondenzátor fegyverzetéhez, így nagyságrendekkel hosszabb időbe kerül kisütni őket. Erre jön még az az effektus, hogy amint csökken a feszültség, maga a vezetőképesség is csökkenhet (vagyis az ellenállás még tovább nőhet), kicsit hasonlóan a félvezetők nyitó feszültségéhez. És akkor még csak az ionok mozgásáról szóltunk, polarizációs effektusokról nem.
A reális kondenzátorok nem ideális tulajdonságairól pl. a Zinke-Seither féle "Ellenállások, Kondenzátorok, Tekercsek" c. könyvből is tájékozódhatunk, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1986. (Lehet újabb kiadása is.)
JFery (421) az imént megadta lényegét ennek a kissé hosszúra nyúlt történetnek. Az egész a önfeltöltődő és kisütéskor kattanó piezo lapkákkal kezdődött. A miért után történő kutakodás közben akadtam Feynman már sokszor idézett elektret készítési leírására. A lankadatlanul kattogó piezo ismeretében akkor biztos voltam benne, ha nagyon nagy felületű és depolarizálódásmentes elektretet tudnék csinálni, az hasonlóan feszültséget adna mint a piezo, csak sokkal nagyobb áramot lehetne levenni róla. Persze az energiamegmaradás törvényét én is ismerem, de a piezo kattogása miatt azt mondtam, nem érdekel, ki kell próbálni. Feynman viaszt említett, ebből jött a parafin kondi gondolata. Ez csodálatos nagy feszültségeket (több 10 V)adott minden kisütés és legalább százszor meg lehetett ismételni, de közben teljesen depolarizálódott kb. egy hét alatt, ha nem sütögettem ki akkor is. Próbálkoztam más kondikkal is, de lehnagoló eredménnyel. A utóbbi években gyártottak gyakorlatilag nem polarizálhatók, nem lágyul ki a szigetelés, inkább megég. Valamire való eredményt a régi REMIX kondik adtak, azonban a depolarizálódás üteme azoknál is gyors volt, ráadásul az induló feszültség is csak néhány V volt.
Szóval félretettem a kondikat, időközben a piezós méricskélés is lezárult úgy, ahogy. Egy év múlva sajnos azonban kezembe akadt az a bizonyos REMIX-es kondi, gondoltam mielőtt kidobom rámérek. Azóta keresem a válszt, miért tartja a feszültséget ilyen makacsul, netán az eredeti feltételezésemben mégiscsak lenne valami igazság?
Tehát, elektromos erők szempontjából az elektron, az ion, és a polarizált molekula, 1-1 töltésnyi energiát képviselve azonos? Válasz: Töltéshordozók rendezett áramlása.
Folytatás: Ezt úgy értem, hogy a fémben a könnyen mozgó un. szabad elektronokat az elektromos tér megosztja, ami feszültséget jelent és áramkörben áramot indít!
Folytatás: V.László kísérlete (én is megcsináltam!) szerint, a rövidzár megszűnésekor a kondenzátor még a mérőműszer 10megaohmos kisütő árama mellett is „öntöltődik, (Talán ez zavarja V.Lászlót) úgy valahogy ahogy az általad leírt vacak elkó esetén! De itt nem a „rejtett feszültség tör elő, hanem a belsőleg „befagyasztott” poláros molekulák (persze már megfogyatkozva) igyekeznek helyreállítani a polarizációs „kristályszerkezetet”, így semlegesítik a folyó nanóAmperes áram szabad töltéseit. Ettől amíg folyamatosan van rendezett belső rész addig folyik az áram amit V.László 16 évig mér! Ugye?
Nyilván, de én úgy látom, hogy menet közben módosult is sok minden, vagyis hogy mit, mivel, hogyan, miért, stb., ezért ideje tisztázni újra, ha egyszer valami még mindig nem lett világos.
******
Kedves JFEry(418)!
Írod:
"A polarizáció magában nem fog feszültséget adni az eletrett két oldalán ..."
Eszerint még Neked sem teljesen tiszta a dolog (:-). Az elektrét 2 oldalán a polarizáció önmagában is feszültséget jelent! A feszültséghez nem kellenek szabad elektromos töltések! (Sőt, ha már itt járunk, az elektromos áramhoz sem. Kérdés: 1 mondadban mi az elektromos áram?)
Folytatod:
"... de ha mint nálad is fémlapokkal van lezárva a poláros oldal ahol az eletromos( eletrosztatikus) erők megjelennek azokban már megindul a töltésmegosztás! "
Töltésmegosztás tényleg megjelenhet a fegyverzetekben, de ez önmagában nem túl jelentős mindaddig, amíg nem csatlakoznak hozzájuk vezetékek.
Folytatod:
"Ez ha kisütöd áramot ad amíg az eletrett belsejében van eletromos "erő", az az rendezettség!"
A "kisütés" valójában addig tart, amíg a fegyverzetek fel nem töltődnek annyira, hogy a fegyverzeteken felgyűlt szabad töltések tere nem kompenzálja az elektrét (a dielektrikum) dipólterét.
Szerbusztok! V.László!
A mágneses hasonlatot, mint analógiát gondold át!
Az eletrettnek van belső energiája, mint a mágnesnek. A kondi"polrizálásakor" Te magad alakitod ki. Úgy mint ha a mágnesben rendezed a domaineket, a külső térrel, itt is a külső tér munkája hozza létre a belső energiát, rendezettséget! A polarizáció magában nem fog feszültséget adni az eletrett két oldalán, de ha mint nálad is fémlapokkal van lezárva a poláros oldal ahol az eletromos( eletrosztatikus) erők megjelennek azokban már megindul a töltésmegosztás! Ez ha kisütöd áramot ad amíg az eletrett belsejében van eletromos "erő", az az rendezettség! A külső, környezeti, idegen töltések összeszedése más tészta! Az úgy megy mint a klasszikus eletrosztatikus esetekben, és így az ideális eletrett nem veszít a belső, rendezettségi energiáiból, hanem azokat a külső tőltések elfedik, és a kloplett rendszerrel együttvizsgálva semlegesítik, mint a mágnesnél a vaspor árnyékol! Ha mechanikai munkát fektetsz be és letörlöd, vagy más módon eltávolítod a"szennyező" töltéseket akkor visszanyered az eletretted eredetileg mérhető eletromos terét!
Kérlek, az elejétől írd le, hogy pontosan milyen eszközökkelel, mit és miért csinálsz! Mert szerintem ebből lehet a kavarodás. Enélkül csak olyan általánosságokat írhatok, hogy pl.:
- A kondenzátorok capacitása hőmérséklet függő (termoelektromos, piroelektromos hatás).
- A kondenzátorok kapacitása frekvencia függő.
- A kondenzátorok kapacitása méretfüggő (piezoelektromos hatás).
- A kondenzátorok mélynívókban is tárolhatnak töltést, amely csak késve (lassan) tud kisülni
(ferroelektromos hatás, hiszterézis).
- A kondenzátorok dielektrikuma tartósan is polarizálódhat (elektrét).
- A kondenzátoroknak ohmos vezetése is lehet.
- A kondenzátoroknak induktivitása is lehet.
- stb.
Ha a megmagyarázandó effektus az volna, hogy egy feltöltött, majd rövidre zárt (elektrolit)kondenzátoron miért jelenik meg kisvártatva újra feszültség, az döntően azért van, mert a dielektrikumban vannak olyan töltés csapdák is, amelyekhez, illetve amelyektől csak viszonylag lassan tud mozogni az áram. Olyan ez, mintha a kondenzátorunk mellett kiegészítő kondenzátoraink is lennének, amelyek ellenálláson keresztül csatlakoznak a fő kondenzátorhoz. Rövidzárnál csak azok sülnek ki, amelyekhez a kapacitásukhoz képest viszonylag kicsiny az odavezető ellenállás. Az ilyen másodlagos kapacitások adott esetben összemérhetőek is lehetnek a névleges kapacitással is, persze ilyenkor a kondenzátor már távolról sem ideális. (Ilyen speciális elektrolit kondenzátorként viselkednek tulajdonképpen az akkumulátorok is.)
Egy, az előbbi szempontból ideális dielektrikum is mutathat hasonló hatást annyiból, hogy a polarizáltságát fokozatosan elveszítve, akár évtizedeken át is adhat le töltést abból, ami a polarizálást követő rövidzár során került a fegyverzeteire. Ez a folyamat magasabb hőmérsékleten exponenciálisan gyorsabb.
Nem tudom, hogy a kérdésedre megtaláltad-e a választ.
Na, ez számomra egyre cifrább! Ebből amit most írtál az derül ki, hogy azt sem értem, amiről eddig azt hittem, hogy értem (depolarizációs töltésmegosztás). Hogy milyen feltöltődésre? Hát arra a spontán feltöltődésre, amit azonnal mérni lehet, ahogy megszüntetem a kondenzátor rövidzárját. Szépen felmegy a feszültség 100-200 mV-ig (hőmérséklettől és időtartamtól függően, de a Silan által javasolt nagy melegítés előtt ez az érték 400 mV körül volt). Ezek a feltöltődés, kisütés adatok hónapok hónapokig tartó kisütés után sem változtak. Számomra úgy tűnik, mint ha a depolarizáció a már leírt okok miatt nemigen lenne alkalmas az iyen stabil működés produkálására. Ezért gondoltam, ha ezt a kisütögetést ennyire sokszor el lehet végezni, akkor a sok kis kivett töltésmennyiség egyszer csak meghaladhatja a polarizálásra felhasználtat. Silan erre írta, hogy akkor sütögessem kb. 16 évig, utána visszatérhetünk ismét a témára. SPafi (301) azonban ezt csak hetekben saccolta, ha csak a depolaritzáció a felelős az ismételt feltöltődésekért. Én meg csak mérni tudok, ilyeneket számolni nem (vagy nagyon meg kell eröltetnem magam :-)). Azt azért úgy látom nem teljesen szokványos, hogy egy kondi évek alatt sem veszti el teljesen a feltöltődő képességét, miközben viszonylag nem kevés ideig szándékos kisütésben is része volt.
"Ezek szerint sok-sok kör megtétele után megint csak od jutottunk vissza, hogy egyedüli szóba jöhető ok a feltöltődésre a depolarizáció. ..."
Milyen feltöltődésre? Egy elektrét akkor töltődik fel töltésekkel ("magától"), ha rövidre zárod, vagy hagyod szennyeződni. Ha pedig depolarizálódik, akkor nem töltődik fel, csak szabaddá válnak az esetleges szennyezés miatt a fegyverzetein lévő töltések (ha voltak).
A továbbiakról:
Azt a két töltésmennyiséget szeretnéd összehasonlítani, amit egyrészt betáplálsz egy meleg kondenzátorba, majd pedig kivehetsz később (hidegen)? Mert reméled, hogy többet is ki tudnál venni, mint amennyi belement?
Ezek szerint sok-sok kör megtétele után megint csak od jutottunk vissza, hogy egyedüli szóba jöhető ok a feltöltődésre a depolarizáció. Ezzel szemben viszont ott van az a megfigyelés, hogy túl soknak tűnik az a kivett töltés ami ezzel a magyarázattal lehetséges lenne (SPafi 301 és akörüli hozzászólásai). És még valami. Nagyon hosszú idő, relatíve sok kivett töltés után is stabil a mért feszültség a kondin. Márpedig ha depolarizálódik, akkor azért kellene legalább egy kicsit csökkennie a feszültségnek (hogy mennyit, azt én nem tudom kiszámolni, de a 16 év észlelési idő amit Silan írt, az kicsit eltúlzottnak tűnik.)
Száz szónak is egy a vége, meg kell mérni a töltés-egyenleget. Leírom, hogyan képzelem, nem bánnám ha hozzászólnál, nehogy kiértékelhetetlent kövessek el. Feltöltök 300 V-ra egy 10 uF kapacitású kondenzátort, ez lenne a polarizáláshoz tárolt töltés. A polarizálás céljára felmelegítek egy másik, sokkal kisebb, mondjuk 0.5 uF kondenzátort, amikor felmelegedett, összekapcsolom a nagyobb tároló kondival, és hideg trafó olajban azonnal lehűtöm, majd lekapcsolom a nagy kondenzátorról. A művelet után megmérem ismét a nagy kondenzátor feszültségét, Q=C*(U2-U1) képlettel a kivett töltés adódik. Ez a töltés külömbség legalább három dologban keresendő: feltöltötte a kis kondit, polarizálta azt, továbbá nem jelentéktelen mennyiség szivárgási áram formájában kiegyenlítődött (foró kondin 100 uA körüli áram folyik, amíg le nem hül). Ez utóbbit jó lenne valahogy a számításnál figyelembe venni, de nincs ötletem, hogyan. További probléma, hogy a felmelegítés hatására a kondenzátor kapacitása megváltozhat, amit hagyományos kapac mérővel nem illik megmérni a polarizálás után, mert alaposan félreviheti a mérést. Az elképzelésem a további mérésről a következő: kisütöm egy ellenállással a kondit, és mérem a kisülési időt. Szerintem ebből egy számolni tudó ember (nem én) ki tudja számolni a feltöltésre fordított töltés mennyiséget. Ezután mérném a depolarizációs töltésmennyiséget: egy másik terhelő ellenálással felveszem a feszültség-idő görbét. Ebből az előzőhöz hasonlóan számolható a kivett töltés.
A jó szigetelő elektrét belsejében nincs ion-, vagy elektronáramlás, vagyis szabad töltéshordozók nem mozognak benne. A dipóltér változása (ha változik), a dipólteret generáló ionok lokális elmozdulásával megy végbe. Ennek megfelelően az elektrét belsejében csak dielektromos áram folyhat.
Tehát (401)-es üzenetedben teljesen jól írtad le a jelenséget. (Az aztán már más kérdés, hogy ki melyik leírásból képes kihámozni a lényeget.)
Felezési idő:
A fizikában mindenhol előfordul a felezési idő fogalma, ahol exponenciális folyamatok vannak.
*******
Kedves V.László(409)!
Kérdezed:
"... egy így felszerelt elektret belsejében spontán keletkezne (mondjuk a már régebben is felemlített hő ionizáció hatására) töltés pár, mi lehetne az elképzelt sorsuk a keletkezésük után. ..."
Töltéspárt legkönnyebben ionizáló sugárzással kelthetünk, pl. rövid hullámhosszúságú ultraibolya fénnyel. Minthogy az elektrét szigetelő, a legvalószínűbb következmény az, hogy a gerjesztés után nem sokkal a keltett ionpár rekombinálódik, fény kisugárzása közben. Ha az elektrétet kívülről nem zártuk rövidre, vagyis kompenzálatlanul hat a saját dipóltere, akkor a töltések úgy igyekeznek mozogni, hogy A DIPÓLTERET LERONTSÁK. Csakhogy normál hőmérsékleten az ionok nem tudnak mozogni az elektrét belsejében, így marad a rekombináció. Ha a hőmérséklet elég magas, akkor persze lehetségessé válik az ionok mozgása, de már ennél lényegesen alacsonyabb hőmérsékleten bekövetkezik az elektrét depolarizációja, hiszen ahhoz csak LOKÁLIS mozgás kell.
Kérdezed:
"Tehát arról lenne szó, hogy az elektret elektromos tere nem érzékelhető az egy idő után magához vonzott töltéshordozó portól, de ha ezt letöröljük, akkor ismét lesz érzékelhető külső elektromos tere. "
Igen. A szabad töltéseket tartalmazó szennyezés közömbösítheti, avagy söntölheti az elektrét dipólterét. (Ezért az elektrétet muszáj nagyon tisztán tartani, ha használni akarjuk.)
Az elektrét depolarizációja alatt azonban nem ezt értjük, mert olyankor feltételezzük, hogy nincs szennyeződés. A depolarizáció az elektrét lokális átrendeződése miatt lép fel, ami magasabb hőmérsékleten (exponenciálisan) gyorsabb.
Folytatod:
"... Ez azt jelenti, hogy töltéshordozők jelentek meg ismét a végein. Miből, és hogyan? És itt kapcsolódhatnánk a 409-ben feltett kérdéshez is."
NEM! Amikor az elektrét tiszta, akkor NINCSENEK a végein szabad töltéshordozók! Az elktromos terét az okozza, hogy a BELSEJÉBEN egymáshoz képest kicsit el vannak tolódva a pozitív és a negatív töltések.
Kedves DcsabaS_!
Ezt írod:
Az elektrétbe fagyott dipóltér ugyanúgy magához akarja vonzani két oldalról a pozitív és a negatív töltéseket, de ha az anyagot megtisztítjuk, akkor a tere újra érezhető lesz, mint a vasportól megtisztított mágnes esetében.
Ez igy számomra kicsit hiányos, megpróbálom az én elképzelésem szerint értelmezni. Tehát arról lenne szó, hogy az elektret elektromos tere nem érzékelhető az egy idő után magához vonzott töltéshordozó portól, de ha ezt letöröljük, akkor ismét lesz érzékelhető külső elektromos tere. Ez azt jelenti, hogy töltéshordozők jelentek meg ismét a végein. Miből, és hogyan? És itt kapcsolódhatnánk a 409-ben feltett kérdéshez is.
Szia, most(eddig nem fogadott a szerver) hozzászólok! Ráérsz még aggódni, csak pár hónapja sütögeted! Érdekes és szemléletes a "felezési idő " ( DcsabaS_)ilyetén használata! Mint az izotópoknál!
Igen, ebben (is) igazad van. Addig azonban (remélem már nem kell sokáig) elmélkedhetnénk, ha még is előfordulna az, hogy egy így felszerelt elektret belsejében spontán keletkezne (mondjuk a már régebben is felemlített hő ionizáció hatására) töltés pár, mi lehetne az elképzelt sorsuk a keletkezésük után. (Nyugi Silan! :-)) Én azt mondom, hogy nem tehetnének mást, mint vándorolnak a megfelelő pólus felé. Ez pedig ott ismét töltés felhalmozódással járna. Nem? Amit DcsabaS_ (406) mond azt már közelebbinek érzem a konkrét kérdéshez. Viszont nem értem a felezési időt. Én nem úgy értettem a nem ideális szigetelőt, hogy képes lesz idővel szépen depolarizálódni, mert ha depolarizálódik, akkor a kondenzátor feltöltődési folyamatot is értem. De tételezzük már fel egyszer azt is, hogy létrehozható olyan szigetelő, amibe keményen be vannak fagyva a dipólusok (mondjuk kristályszerkezetbe, ha az megnyugtató), tehát a felezési idő legalábbis annyira hosszú, hogy a depolarizációs töltésmegosztást el lehet hanyagolni. Viszont spontán ionkeletkezés szerény véleményem szerint (szvsz?) it is előfordulhat, mondjuk akár 20 fokon is. Ennek az így keletkező töltéseknek nem az lesz a sorsa, hogy szépen feltöltögetik a kondit? Sőt, tovább ragozva a dolgot, az ilyen jól rögzített elektretben itt-ott szabad elektronok és lyukak is lehetnek az óhatatlanul jelenlévő szennyező anyagok miatt. Az elektret fémezett végeinek kisütése majd szabaddá tétele után ezek is hozzájárulhatnak ahhoz, hogy a végek ismét feltöltődjenek.
A jól szigetelő elektretben valóban töltéshordozó, elektron, ion áramlás történik, vagy megálja a helyét (401)-beli magyarázatom ( a dipolusok rendeződése stb)?
