Paras vastaus
Se ei ole im mahdollista , mutta se on im käytännöllinen .
1 kondensaattori F on valtava verrattuna jokapäiväiseen käyttöön radioissa, televisioissa ja PC-emolevyissä. . . ja valtava jopa lihaksikkaimmissa HiFi-äänenvahvistimissa.
Jos puhuit tekniikasta, jota rakennettiin leyden-purkki , pitäen mielessä, että tyypillinen yhden litran pulloa käyttävä leyden-purkki on muutaman nano faradit (nF, yksi miljardisosa faradista), 1 F.: n valmistaminen vaatii noin useita satoja miljoonia tällaisia leydenpurkkeja.
Teoriassa on edelleen mahdollista rakentaa tällainen jättimäinen kondensaattori, vaikkakin epäkäytännöllinen , mutta edistynyt tekniikka mahdollistaa superkondensaattoreiden tekemisen hyvin kilo farad (kF) -alue ( !!), mutta vievät kuitenkin käsittämättömän paljon vähemmän tilaa:
vastaus
Oletan, että tarkastelet super- / ultrakondensaattoreiden käyttämistä LED-valojen sytyttämiseen, jotta voit muodostaa jonkinlaisen supernopean latauksen kevyen käytön salama, jotain, josta jokaisella sähköinsinöörillä on jossakin vaiheessa tai jokin muu ajatus, kun kohtaat ensin superkondensaattorit.
Joten teemme nämä oletukset: – 3,8 V 40F ultrakondensaattori, kuten Taiyo Yuden LIC1235R3R8406 (mahtava pieni ultrakapas , korkeampi jännite kuin Maxwellin korotuskorkki tarkoittaa suurempaa energiatiheyttä). – Tehostinmuunnin, jonka avulla LED voi käydä matalalla jännitteellä, joka pystyy käsittelemään jopa 0,7 V: n syöttöjännitteen (yksittäisten AA-kennojen käyttöön suunnitellut muuntimet voivat laskea tämän matalan tason, kuten Maxim MAX757) 87\%: n keskimääräisellä hyötysuhteella , ja LEDin käyttäminen vakiovirta-asetuksissa (ehkä itsesäätyvä, ei vastusta). – Oletetaan kohtuullisen kirkas valkoinen LED, joka toimii 20 mA: n jännitteellä 3,3 V: lla, jota käytetään halvoissa avaimenperä-LED-valoissa.
Kondensaattoriin varastoitu energia on 1/2 CV ^ 2. Joten kokonaisenergia, jonka aiomme kerätä 40F-korkista, joka putoaa 3,8 V: sta 0,7 V: iin, on 1/2 * 40 * (3,8 ^ 2 – 0,85 ^ 2) = 279 joulea.
Tehontarve on 20 mA: n jännite 3,3 V = 66 mW, hyötysuhde 87\%, mikä tarkoittaa, että tarvitsemme 75,86 mW: n virran.
279 joulea 75,86 mW: lla on 3677 sekuntia = noin tunti. Yksi tunti pienellä lieriömäisellä superkannella, jonka voit ladata sekunneissa, on aika hyvä.
Mitä tapahtuu, jos haluat vain merkkivalon, jonka näet pimeässä, kuin punainen LED, joka toimii 2 V: n jännitteellä 5 mA: n virralla? Virrankulutus on vain 10 mW, pystyt käyttämään kondensaattoriasi 6 tai 7 tunnin ajan.
Se, mistä tunnet olosi todennäköisesti oikein, on tunne pettymyksestä, kun otetaan huomioon, että superkorkille vastaavan kokoinen paristo voi käyttää LEDiä huomattavasti pidempään, mikä vahvistaa yleistä opetusta siitä, että super- / ultrakondensaattorit ovat mahtavia tehokäyttöön, missä tarvitaan suurta tehoa, mutta silti melko heikko energiavarasto, joka LED-valot ovat tyypillinen sovellus.