能量还守恒吗？电容的能量哪去了？？？

（实验最终已经得出部分结论，在图片最后）（117楼有对偶电路——电感的仿真原理图，及仿真结果）
端午节，天太热，不想出去玩。于是跑龙岗图书馆借了本书《开关电源故障诊断与排除》。刚看了几页就感觉这是本很实用的书，打算自己买一本留着随时翻阅。
书的第三页，有这么一个小问题。看图：


刚看到时，立马用公式0.5*容量*电压*电压，计算了一下，能量居然少了一半？？？

这绝不可能。但是为什么会这样，书上没有说的太明白。直说几年前就有论坛讨论过，还让我们去google搜索。这让我等P民情何以堪？算了还是自己做实验分析吧。
先是用multisim仿真，一开始总是不对劲，检查发现是单刀双掷的开关非理想器件，但又不能改成理想的，就改的尽可能接近理想吧，看图：






这样就好了，仿真开始，开关转换之前，看图：











开关转换之后，奇迹出现了，能量不再守恒了？？？这怎么可能？看图：







还是不太明白怎么搞的。先不管，上真家伙。找了一节新的南孚电池，和两个10F的超级电容。看图：
















用示波器连接两个电容，监视其电压变化。刚开始时，两个电容的电压都为0，为了方便讨论，我们给两个电容规定一个编号，A电容，B电容，，示波器蓝色光标显示的是A电压，黄色光标显示B电压，万用表接在B电容上。看图：







网上有说，这种情况损失的能量很有可能以电磁波的形式发射出去了。好吧，一块检测一下，拿来我的德生PL660收音机了，这个可以说是德生便携机里的战斗机了。为防止被强电台信号给压制，找到一个没有电台信号的频率，我使用的是AM。暂且不管这样能不能测出是否有能让电容能量瞬间损失一半的电磁波发出。先这样试一下，万一放电瞬间收音机还真有~呲啦一声响呢？
看图：







好了，废话少说，上电，先给A上电，看图：







万用表在B上接着呢，此时当然没有电压。下一步就是最关键的将两个电容并起来，看图：







看见没有，奇迹出现了，还真是停在了中间电压，电池初始电压是1.6V，现在B上的电压被充满电的A电容充到了0.8V！示波器上也显示两电容的电压也重合到了一起。而且收音机里也没有出现放电瞬间的噪音。神马情况？想来想去，只有一条可能，那就是无处不在的电阻。电容，导线都有ESR，是不是一半的能量消耗在了这些电阻上？先继续看图：,看一下单个电容直接用电池充放电的图：








很明显，由于ESR的存在导致放电曲线不是很陡的那种台阶。当然充电时还与电池内阻和化学反应速度有关。现在我觉的肯有可能是这些电阻的原因给消耗掉了。能量才减少了，虽然内阻很小。但是电容短路瞬间的电流却是很大的。多大？自己算去。能量消耗为0.5*R*I*I，当然电流不是恒定的。所以计算起来也就麻烦些，我数学学的不好，至今停留在初中水平。什么微分啊积分啊，求导啊，统统不懂。所以更加科学全面的计算过程留给牛人吧。但是我很清楚就是这个变化的电流和内阻把能量给消耗掉了。那么每个电容的内阻都不一样，导线也不一样，为什么很多人做这个实验时都是这样情况呢？只有一个可能就是与内阻无关。好吧，继续做实验。我找了两个不同的电阻一个0.1欧姆，一个270欧姆，分别将这两个电阻穿在电容之间，然后试一下电压还能否回到中点。看图：：：







先看用0.1欧姆电阻时的放电曲线。看图：









看只是过程变缓了，电压又跑到中间了，比刚才小了一点，是因为这10F的电容太耗电了，电池电压已经降低里一些，看图：







那串个270欧姆会是什么情况呢？看图：：：









注意示波器的时基，每格10s。我闲太慢，等不急了，干脆在这个充放电过程中进行更换电阻，我直接弄两个20欧姆的电阻并成一个10欧姆的，然后直接并在那个270欧姆上，会出现什么情况呢？看图：












最终还是回到了中间电压，这样就好理解了损失的那一半能量去哪里了——消耗在无处不再的寄生电阻上了。
好了，图已经上传完了，一个字一个字的敲，一张图一张图的传，我手机USB口还是个坏的，拍的图片先从手机传到网盘，然后再下载到电脑，文件大传的慢，还得截图，再传。很是辛苦，版主是不是该意思意思呢？比如加个精啥的？
继续讨论：
看来理论和现实往往很近确又很遥远。假如，我说假如，电容没有内阻，电线没有电阻，接触点也没有阻抗。一切都是最理想的元件，那么会发生什么情况呢？仿真电路里的电容说是可以当作理想元件，但是模型里肯定不会出现电容电压直接短接的情况，软件也不允许这么做，你想想，如果用电阻为0的导线接在一个充满电的电容上，让软件仿真放电电流是多大，它怎么算？电压除以0电阻。分母是零。电脑还怎么算？电脑要是有思想肯定要骂人了。就算把电阻设置的很小很小，都可以仿真，电阻小，电流大。那么还是我前面说的，很可能与这个电阻多大无关，都会充放电到中间电压。现实无法做这个实验，软件也无法仿真这个实验。那只能一笑了之。我们只需知道问题产生的原因即可。
谢谢大家看完这裹脚布般的长贴。我也是个刚刚转行做开关电源的工程师。喜欢电源，喜欢钻研，喜欢做实验，更希望能结交有共同爱好的朋友，一起学习，一起探索。公共场合不宜留联系方式，有意者请发站内消息。