Wenn das richtig ist, lassen Sie mich noch etwas anderes fragen: Die Spannung ist für den gemessenen Energieverbrauch irrelevant, oder? Es spielt keine Rolle, ob der erste Kondensator bei 100 Volt startet und sich auf 0 Volt entlädt, während der zweite Kondensator bei 0 Volt startet und sich auf 10 Volt auflädt. Alles, was für die Berechnung der Energiebewegung wichtig ist, ist die tatsächliche Ladung / Ampere. Richtig?

Dieser Teil ist nicht richtig. Die Spannung ist sehr relevant für die Energie.

Die in einem Kondensator gespeicherte Energie ist:

$$ E = \ frac {1} {2} CV ^ 2 $$

Die Spannung an einem Kondensator wird durch die Ladung und die Kapazität bestimmt:

$$ V = \ frac {Q} {C} $$

Wenn Sie einen kleineren Kondensator haben, erzeugt eine bestimmte Ladungsmenge eine höhere Spannung und es wird erheblich mehr Energie benötigt, um ihn dort zu platzieren.

Das Problem (oder besser gesagt, was dies verwirrend machen kann) ist, dass Ihr Gedankenexperiment nicht so trivial ist, um es in ein echtes Experiment zu verwandeln. Bei den einfachen Kondensatorexperimenten wird die Kappe an eine nahezu konstante Spannungsquelle angeschlossen, wodurch Sie die bekannten Ladediagramme erhalten (der Ladestrom beginnt hoch und nimmt dann ab).

Wie auch immer, sagen wir Sie haben eine konstante Stromquelle, mit der Sie Ihre Kappen aufladen können. Wenn Sie C1 1s lang bei 1A aufladen, legen Sie 1C Ladung darauf. Wenn Sie C2 1s lang bei 2A aufladen, legen Sie 2C Ladung darauf.

Wenn Sie dann die Stromquelle trennen, wird die Spannung zwischen den beiden Leitungen durch die Kapazität bestimmt: Wenn C1 bei endet 100 V, dh es hat eine Kapazität von 1C / 100V = 10mF. Wenn C2 bei 10 V endet, hat es eine Kapazität von 2C / 10V = 200 mF.

(Eine Erklärung der damit verbundenen Energieprobleme finden Sie in der Antwort von Dave Tweed.)

Ein Ampere ist ein Coulomb pro Sekunde, ja. Daher ist ein Coulomb eine Ampere-Sekunde.

Die offizielle Definition des Farad ist der Kapazitätsbetrag, bei dem eine Ladung eines Coulomb seine Spannung um 1 Volt ändert.

Wir wissen:

\ $ I_C = C \ dfrac {dV} {dt} \ $

oder

\ $ dV = \ dfrac {I_c \ cdot dt} {C} \ US-Dollar (Lassen Sie die Deltas vorerst weg.)

\ $ C = \ dfrac {Q} {V} \ $

Ladung ist Ladung unabhängig von der Spannung. 1 Coulomb ist 1 Coulomb. Die Kondensatorspannungen variieren in Abhängigkeit von ihrer Größe (je größer die Kappe, desto niedriger die Spannung, die ein Coulomb erzeugt).

Ihr Verständnis der Bedeutung von farad ist richtig.

Ihre Argumentation zum Energieverbrauch ist nicht richtig. Hier ist eine Möglichkeit, die Unrichtigkeit zu verstehen: Wenn Strom die Rate des Energieverbrauchs oder der Energieumwandlung ist und nur Strom (und nicht Spannung) für die Berechnung der Energie relevant war, warum sollten Elektrizitätsversorger dann elektrische Energie über große Entfernungen mit Hochspannung übertragen? Wenn Sie wissen, dass \ $ P = IE \ $, dann wissen Sie, dass Spannung für elektrische Energie im Allgemeinen sehr relevant ist, wobei Kondensatoren keine Ausnahme bilden.

Oder verstehen Sie, dass Spannung eine Potentialdifferenz einer elektrischen Energie ist Feld. Der Potentialunterschied in einem Gravitationsfeld kann durch die Höhe ausgedrückt werden. Schwerkraftfelder üben Kräfte auf Dinge mit Masse aus. Elektrische Felder üben Kräfte auf geladene Dinge aus. Hat die Höhe eines Berges einen Einfluss auf den Energieverbrauch, der erforderlich ist, um eine Masse von der Basis nach oben zu drücken, oder ist nur die Masse relevant?

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Für die Berechnung der Energiebewegung ist lediglich die tatsächliche Ladung / Ampere erforderlich. Richtig?

Das ist mit Sicherheit falsch. Die Spannung muss relevant sein.

Tatsächlich wird die mit einem Kondensator verbundene Energieänderung als Spannung über dem Kondensator ausgedrückt, nicht als Ladung.

Erstens ist die von einem Kondensator gespeicherte Energie in der Spannung quadratisch:

\ $ E = \ dfrac {1} {2} Cv ^ 2 \ $

Somit Die Änderung der Energie ist gegeben durch:

\ $ \ Delta E = \ dfrac {1} {2} C (v_F ^ 2 - v_I ^ 2) \ $

Wenn Sie die Leistung eines Kondensators (oder eines anderen Schaltungselements) kennen möchten, bilden Sie einfach das Produkt aus Spannung und Strom, die dem Kondensator zugeordnet sind:

\ $ p_C = v_C \ cdot i_C = C v_c \ dfrac {dv_c} {dt} \ $

Dies ist wiederum in Bezug auf die Spannung am Kondensator .