Почему при заряде / разряде конденсатор пропускает ток?

Question

[totorialman]

При зарядке ток проходит через диэлектрик? Каким образом?

Answer 1

[Армянское Радио]

Сначала картинка из серии "физики шутят":

С ее помощью можно запомнить, что там конденсатор пропускает, а что - нет.

Можно грубо себе это представить так - в процессе зарядки молекулы диэлектрика разворачиваются и смещаются определенным образом, чтобы сориентироваться по линиям поля. Этот процесс прекращается, когда сила химических связей между молекулами становится равна силе, с которой электрическое поле стремится их подвинуть.
Пока эта сила меньше, заряды могут двигаться, что что по определению и есть "течение электрического тока".

Вынос из каментов:

Чем диэлектрик отличается от проводника? В проводнике есть свободные носители заряда - то есть штуковины (электроны (в металле), ионы (в жидкости)), которые могут свободно перемещаться в веществе.

В диэлектрике же эти граждане привязаны, грубо говоря, к своему месту эластичной резинкой - свалить в свободное плаванье она им не дает, но позволяет ограниченно перемещаться. Так вот, пока электрическое поле достаточно сильно, чтобы подвинуть эти носители заряда, ток вполне себе течет.

Это не может продолжаться бесконечно, потому что в какой-то момент все "резинки" натянутся (емкость зарядилась) и ток течь перестанет. Но если приложить слишком большое поле, "резинки" порвет, заряды свалят со своих мест - наступит пробой диэлектрика.

Comments

[totorialman]

Так по факту диэлектрик не пропускает ток? Просто накапливается заряд на обкладках?

[Армянское Радио]

totorialman, чем диэлектрик отличается от проводника? В проводнике есть свободные носители заряда - то есть штуковины (электроны (в металле), ионы (в жидкости)), которые могут свободно перемещаться в веществе.

В диэлектрике же эти граждане привязаны, грубо говоря, к своему месту эластичной резинкой - свалить в свободное плаванье она им не дает, но позволяет ограниченно перемещаться. Так вот, пока электрическое поле достаточно сильно, чтобы подвинуть эти носители заряда, ток вполне себе течет.

Это не может продолжаться бесконечно, потому что в какой-то момент все "резинки" натянутся (емкость зарядилась) и ток течь перестанет. Но если приложить слишком большое поле, "резинки" порвет, заряды свалят со своих мест - наступит пробой диэлектрика.

Answer 2

[Леонид]

ток не проходит через диэлектрик

Comments

[totorialman]

А как конденсатор пропускает ток?

Answer 3

[SVM]

кури Фарадея )))

Answer 4

[pfg21]

нет, через диэлектрик ток не проходит (до электрического пробоя).
ток идет на накопление электрического заряда на обкладках конденсатора.
при разряде конденсатора ток обуславливается оттоком накопленного на обкладках заряда.

аналогия: закачка газа в закрытый балон.
поток воздуха через отверстие (ток через выводы) идет на повышение давления в балоне (напряжение между обкладками).
потока воздуха сквозь стенки нет (ток через диэлектрик не идет).

Comments

[Армянское Радио]

Пока баллон надувается, газ в него идет? Противоречия не замечаете?

[pfg21]

Армянское Радио, железный баллон не надувается :)
в нем просто увеличивается давление при том же объеме.

Answer 5

[Rsa97]

Ток сквозь конденсатор не проходит. Ток есть в цепи, пока конденсатор не зарядится или не разрядится.
При заряде конденсатора под действием внешней ЭДС, большей, чем ЭДС конденсатора, заряды движутся по проводникам и накапливаются на обкладках. При разряде ЭДС конденсатора больше, чем внешняя и накопленные заряды движутся по цепи в обратном направлении.

Answer 6

[Victor]

Смотря что вы имеете в виду.
Если рассмотреть уравнения Максвелла, то в уравнении на ротор магнитного поля присутствует так называемый "ток смещения" — как раз такой "ток" течёт в конденсаторе при зарядке/разрядке. Но как такового движения зарядов там, конечно, нет, если диэлектрик "настоящий".
Но многие диэлектрики также обладают ненулевой проводимостью, поэтому конденсатор может и "подтекать".

Comments

[Армянское Радио]

Ток смещения в диэлектрике - это сумма тока связанных зарядов и быстроты изменения потока электрического поля. А ток связных зарядов - это это перемещение средних положений связанных электронов и ядер, составляющих молекулу, относительно центра молекулы.

То есть, перемещение есть, но "недалеко".

Answer 7

[falcon555]

Через конденсатор ток не проходит вообще, он не пропускает ток. Но он может работать с переменным током. Когда меняются полюса источника тока, меняется и заряд на обкладках конденсатора , по этому и через него УСЛОВНО проходит ток.
Конденсатор к цепи постоянного тока подключают параллельно, если подключить последовательно , то конденсатор будет служить резистором с огромным сопротивлением

Answer 8

[Дмитрий Овсянников]

Первоначально не корректно задан вопрос. А все знатоки уже всполошились. Однозначно, если кондер пропускает, то его под замену.