Proč je nemožné vyrobit kondenzátor z 1 faradu?


Nejlepší odpověď

Není to im možné , ale jsem praktické .

Kondenzátor 1 F je kolosální ve srovnání s těmi, které se běžně používají v rádiích, televizorech a základních deskách pro PC. . . a obrovské i v těch nejsvalnatějších HiFi audio výkonových zesilovačích.

Pokud jste mluvili o technice použité pro sestavení leydenská nádoba , přičemž je třeba mít na paměti, že typická leydenská nádoba používající jednolitrovou láhev je v řádu několika nano farads (nF, jedna miliardtina farada), výroba 1 F by vyžadovala zhruba několik set milionů takových leydenových nádob.

Teoreticky je stále možné postavit takový obrovský kondenzátor, i když nepraktický , ale pokročilá technologie dnes umožňuje, aby se super kondenzátory dostaly i do kilo farad (kF) ( !!) přesto zabírá nepředstavitelně mnohem méně místa:

Odpověď

Předpokládám, že se díváte na použití super / ultrakapacitorů k rozsvícení LED, abyste mohli vytvořit nějakou formu superrychlého nabíjení Svítilna, něco, na co každý elektrotechnik myslel v jednom okamžiku při prvním setkání se superkondenzátory.

Takže vycházíme z těchto předpokladů: – 3,8 V 40F ultrakondenzátor, například Taiyo Yuden LIC1235R3R8406 (úžasné malé ultracaps) , vyšší napětí než Maxwell boostcap znamená vyšší hustotu energie). – Zesilovací převodník, který umožňuje LED vybít nízké napětí, které zvládne napájení až 0,7 V (převodníky určené pro provoz na jednotlivých článcích AA mohou klesnout tak nízko, jako je Maxim MAX757) s průměrnou účinností 87\% , a řízení LED v konfiguraci s konstantním proudem (možná samoregulační, bez rezistoru). – Předpokládejme, že přiměřeně jasná bílá LED běží při 20 mA při 3,3 V, což je typ používaný v levných LED diodách klíčenky.

Energie uložená v kondenzátoru je 1/2 CV ^ 2. Takže celková energie, kterou „sklidíme“ ze 40F čepice klesající z 3,8 V na 0,7 V, je 1/2 * 40 * (3,8 ^ 2 – 0,85 ^ 2) = 279 joulů.

Požadovaný výkon je 20 mA při 3,3 V = 66 mW, s účinností 87\%, což znamená, že potřebujeme dodávat 75,86 mW.

279 Joulů při 75,86 mW je 3677 sekund = asi jedna hodina. Jedna hodina na malé válcovité superkoncovce, kterou můžete nabít během několika sekund, je docela dobrá.

Co se stane, pokud byste chtěli jen kontrolku, kterou vidíte ve tmě, jako červená LED dioda běžící na 2 V při 5 mA? Odběr energie je pouhých 10 mW, budete moci běžet kondenzátor po dobu 6 nebo 7 hodin.

Co teď asi cítíte, je pocit zklamání, vzhledem k tomu, že baterie stejného rozměru jako supercap může fungovat LED výrazně déle, což posiluje celkovou lekci, že super / ultracapactiors jsou úžasné pro power-duty, kde je vyžadován vysoký výkon, ale stále dost špatný skladování energie, které osvětlení LED je typickou aplikací pro.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *