谢谢y2k和caoyuan9642 指正,之前俺犯了臆断的错误。
在提出观点前先利用仿真手段做一次实验。
软件:Multisim
构造如下电路,其中所有元件均为理想元件,因为电池为电压源,而电容两端的电压不能突变,为了缓和这个矛盾
引入充电回路中电源内阻R1,否则仿真出错。
第一步,开关U2,U3均断开,现象如下
第二步,U2闭合,U3保持断开,现象如下。可以看见C1充电电压很快上升到电源电压100V。
第三步, U2断开,U3保持断开。现象如下。可以看见因为电容储能作用,断开充电电源后C1两端电压仍为100V(理想元件下)
第四步, U2保持断开,U3闭合。现象如下。这时C1中的储能对C2进行充电,经历较短时间后,C1,C2电压相等,并为充电电压的1/2。
从以上现象可以看出,两个容量相等的电容并联后,电容总储能减小为原来的一半。
分析:定义的电容能量E=0.5CU^2为电势能能量,电压降低后,总势是减少的。水塘做个比方,两个容量相等的水池,一个10米水位,一个是空的。两者连通后必然总势能mgh降低为原来的一半。
然而,高能态向低能态的转化,是一个熵增的过程。熵增必然要伴随能量的转移或转化。
因此,损耗掉的这部分能量在实体器件试验中应该是被电容和回路中的电阻所消耗。
同时也提出了一个问题,仿真软件中全部为理想器件,何来的内阻?
那么这部分能量又是通过什么消耗掉的?