Si intento cargar un capacitor de 1 pF desde una fuente de voltaje ideal de 1 uV, ¿qué voltaje mediría a través del capacitor?
Si intento cargar un capacitor de 1 pF desde una fuente de voltaje ideal de 1 uV, ¿qué voltaje mediría a través del capacitor?
Si carga un condensador a 1uV, luego mide el voltaje, verá 1uV, asumiendo una medida ideal.
Hay muchas formas de hacer una medición no ideal, lo que daría lugar a otras lecturas.
Entre las cuestiones de si una medición es ideal o no incluiría cosas como el nivel de ruido en la tensión de carga de 1uV, si el voltímetro extrae alguna corriente del capacitor, si la capacitancia de entrada está precargada y el nivel de ruido del medidor.
Bien con estas propiedades, estás en el área de electrones individuales.
En un mundo ideal:
$$ Q = C * U = 1 pF * 1 µV = 1 * 10 ^ {- 18} C $$
Un solo electrón tiene una carga de 1.602e-19 C. Entonces habría 6.24 electrones en ese capacitor, lo cual es imposible. Probablemente habría 6 en ese capacitor ya que el voltaje no es suficiente para obtener un séptimo en él.
Con 6 electrones obtienes 9.61e-19 C. Y usando la fórmula anterior, medirías: 0.961 µV. (después de desconectar la fuente de voltaje del capacitor)
En el mundo real, esta será una tarea desalentadora, quizás algunas de las mejores instituciones sean capaces de lograr algo como esto mientras leo algo sobre el recuento de un solo electrón en algún lugar.
A pesar del hecho de que necesita 6.24 electrones como se mencionó en otra respuesta, el voltaje seguirá siendo 1uV.
¿Cómo obtienes 0.24 electrones?
En realidad, los electrones rebotarán hacia adentro y hacia afuera, o más exactamente, acercándose y retrocediendo desde la superficie de la placa, y la impar incluso se filtrará.
Sin embargo, en promedio, habrá, efectivamente, 6.24 electrones en la placa.
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