Najlepsza odpowiedź
To nie jest im możliwe , ale jest im praktyczne .
Kondensator 1 F jest kolosalne w porównaniu z tymi używanymi na co dzień w radiach, telewizorach, płytach głównych komputerów PC. . . i ogromne nawet w najbardziej muskularnych wzmacniaczach mocy audio HiFi.
Gdybyś mówił o technice używanej do budowania słoik leyden , pamiętając, że typowy słoik leyden z butelką o pojemności 1 litra jest rzędu kilku nano farady (nF, jeden miliardowy farada), zrobienie 1 F. potrzebowałoby z grubsza kilkuset milionów takich słoików leydenowych.
Wciąż teoretycznie jest możliwe zbudowanie takiego gigantycznego kondensatora, aczkolwiek niepraktyczne , ale zaawansowana technologia umożliwia dziś wykonanie superkondensatorów dobrze w kilogram farad (kF) region ( !!) ale zajmuje niewyobrażalnie dużo mniej miejsca:
Odpowiedź
Zakładam, że patrzysz na użycie super / ultrakondensatorów do oświetlenia diody LED, aby uzyskać jakąś formę superszybkiego ładowania światła flashlght, coś, o czym każdy inżynier elektryk myślał w pewnym momencie, gdy po raz pierwszy zetknął się z superkondensatorami.
Więc przyjmujemy następujące założenia: – Ultrakondensator 3,8 V 40F, taki jak Taiyo Yuden LIC1235R3R8406 (niesamowite małe ultrakondensatory , wyższe napięcie niż nasadka Maxwell oznacza wyższą gęstość energii). – Przetwornik podwyższający, który pozwala diodzie LED pracować przy niskim napięciu, które może obsługiwać zasilanie nawet 0,7 V (konwertery zaprojektowane do pracy na pojedynczych ogniwach AA mogą obniżyć się do tego niskiego poziomu, na przykład Maxim MAX757) przy średniej sprawności 87\% i steruje diodą LED w konfiguracji prądu stałego (może samoregulująca, bez rezystora). – Przyjmijmy dość jasną białą diodę LED działającą przy 20 mA przy 3,3 V, czyli typie używanym w tanich diodach LED w pęku kluczy.
Energia zmagazynowana w kondensatorze wynosi 1/2 CV ^ 2. Zatem całkowita energia, którą będziemy zbierać z ograniczenia 40F, spadającego z 3,8 V do 0,7 V, wynosi 1/2 * 40 * (3,8 ^ 2 – 0,85 ^ 2) = 279 dżuli.
Zapotrzebowanie na moc wynosi 20 mA przy 3,3 V = 66 mW, przy sprawności 87\%, co oznacza, że potrzebujemy 75,86 mW do zasilania.
279 J przy 75,86 mW to 3677 sekund = około godziny. Godzina na małej cylindrycznej superkapsułce, którą można naładować w kilka sekund, jest całkiem niezła.
Co się stanie, jeśli chcesz mieć tylko lampkę kontrolną, którą możesz zobaczyć w ciemności, jak czerwona dioda LED pracująca przy 2 V przy 5 mA? Pobór mocy wynosi zaledwie 10 mW, więc byłbyś w stanie zasilać kondensator przez 6 lub 7 godzin.
To, co prawdopodobnie będziesz teraz odczuwał, to poczucie rozczarowania, biorąc pod uwagę, że bateria o wymiarach równoważnych z superkapką może działać diodę LED znacznie dłużej, co wzmacnia ogólną lekcję, że super / ultracapactiors są świetne do pracy z zasilaniem, gdzie wymagana jest duża moc, ale wciąż dość słaba będąc magazynem energii, który oświetlenie LED to typowe zastosowanie.