1ファラッドのコンデンサを作成できないのはなぜですか?


ベストアンサー

im 可能 ですが、 im 実用的

1のコンデンサFは、ラジオ、テレビ、PCメインボードで日常的に使用されているものと比較して巨大です。 。 。そして、最も筋肉質なHiFiオーディオパワーアンプでも巨大です。

ライデン瓶、1リットルのボトルを使用する一般的なライデン瓶は数個のオーダーであることを念頭に置いてください> ナノ ファラッド(nF、ファラッドの1 10億分の1 )、1Fを作るのにおよそ数億のそのようなライデン瓶が必要です。

実用的ではありますが、理論的にはこのような巨大なコンデンサを構築することは可能ですが、今日の高度な技術により、スーパーコンデンサを キロ ファラッド(kF)リージョン( !!)それでも想像を絶するほどはるかに少ないスペースを占める:

回答

スーパーキャパシター/ウルトラキャパシターを使用してLEDを点灯し、何らかの形の超急速充電ライトデューティーを作成することを検討していると思いますflashlghtは、すべての電気技師がスーパーキャパシターに最初に遭遇したときに、ある時点で、または他の考えを持っているものです。

したがって、次のことを前提としています。 、マクスウェルブーストキャップよりも高い電圧は、より高いエネルギー密度を意味します)。 -LEDを低電圧で動作させるためのブーストコンバーター。0.7Vという低い電源を処理できます(単一のAAセルで動作するように設計されたコンバーターは、マキシムMAX757など、この低い電圧まで下げることができます)。平均効率は87%です。 、および定電流構成でLEDを駆動します(自己調整型、抵抗なし)。 -安価なキーチェーンLEDライトで使用されているタイプである3.3Vで20mAで動作する適度に明るい白色LEDを想定します。

コンデンサに蓄えられるエネルギーは1 / 2CV ^ 2です。したがって、3.8Vから0.7Vに低下する40Fキャップから収集する総エネルギーは1/2 * 40 *(3.8 ^ 2-0.85 ^ 2)= 279ジュールです。

所要電力は3.3V = 66mWで20mA、87%の効率で、75.86mWを供給する必要があることを意味します。

75.86mWで279ジュールは3677秒= 約1時間。数秒で充電できる小さな円筒形のスーパーキャパシタで1時間は、かなり順調です。

暗闇の中で見えるインジケーターライトが必要な場合はどうなりますか? 5mAで2Vで動作する赤いLEDのように?消費電力はわずか10mWで、コンデンサを6時間または7時間動作させることができます。

おそらく今感じているのはスーパーキャパシタと同等の寸法のバッテリがLEDを大幅に長く実行できることを考えると、失望感があります。これは、スーパーキャパシタ/ウルトラキャパシタが、高電力が必要であるが、それでもかなり貧弱な電力負荷に優れているという全体的な教訓を補強します。エネルギー貯蔵であり、 LEDの照明は典型的なアプリケーションです。

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