De ce este imposibil să faci un condensator de 1 farad?


Cel mai bun răspuns

Nu este im posibil , dar este im practic .

Un condensator de 1 F este colosal în comparație cu cele de utilizare zilnică în radiouri, televizoare, plăci principale pentru PC. . . și imens chiar și în cele mai musculare amplificatoare audio HiFi.

Dacă ați vorbi despre tehnica utilizată pentru construirea unui borcan cu leyden , având în vedere că un borcan tipic cu leyden care folosește o sticlă de un litru este în ordinea a puține nano farade (nF, un miliarde de farad), ar fi nevoie de aproximativ câteva sute de milioane de astfel de borcane de leyden pentru a face 1 F.

Este încă teoretic posibil să construim un astfel de condensator gigant, deși impracticabil , dar tehnologia avansată de astăzi face posibilă transformarea super condensatoarelor în kilogram regiune farad (kF) ( !!) ocupând totuși unimaginabil mult mai puțin spațiu:

Răspunde

Presupun că te uiți la utilizarea super / ultracondensatorilor pentru a aprinde un LED, pentru a crea o formă de sarcină ușoară cu încărcare super-rapidă flashlght, ceva la care fiecare inginer electricist s-a gândit la un moment dat sau la altul la prima întâlnire cu supercondensatori.

Deci, facem aceste presupuneri: – ultracapacitor de 3,8V 40F, cum ar fi un Taiyo Yuden LIC1235R3R8406 (ultracapsuri minunate , tensiunea mai mare decât un boostcap Maxwell înseamnă densitate mai mare de energie). – Un convertor boost pentru a permite LED-ului să scape de o tensiune scăzută, care poate gestiona alimentarea de până la 0,7 V (convertoarele proiectate pentru funcționarea pe celule AA individuale pot scădea atât de jos, cum ar fi Maxim MAX757) cu o eficiență medie de 87\% , și acționarea LED-ului în configurație de curent constant (poate autoreglare, fără rezistență). – Să presupunem că un LED alb strălucitor funcționează la 20 mA la 3,3 V, care este tipul utilizat în lumini LED cu cheie ieftine.

Energia stocată într-un condensator este de 1/2 CV ^ 2. Deci, energia totală pe care o vom recolta dintr-un capac de 40F care coboară de la 3,8V la 0,7V este 1/2 * 40 * (3,8 ^ 2 – 0,85 ^ 2) = 279 Jouli.

Necesitate de energie este de 20mA la 3,3V = 66mW, cu o eficiență de 87\%, ceea ce înseamnă că avem nevoie de 75,86mW pentru a fi furnizați.

279 Jouli la 75,86mW este de 3677 secunde = aproximativ o oră. O oră pe o mică capacitate cilindrică pe care o puteți încărca în câteva secunde este destul de bună.

Ce se întâmplă dacă doriți doar o lumină indicatoare pe care o puteți vedea în întuneric, ca un LED roșu care funcționează la 2V la 5mA? Consumul de energie este de doar 10mW, ați putea să vă rulați condensatorul timp de 6 sau 7 ore.

Ceea ce veți simți probabil acum este un sentiment de dezamăgire, având în vedere că o baterie cu o dimensiune echivalentă cu supercapul poate rula LED-ul mult mai mult timp, ceea ce întărește lecția generală că super / ultracapteriorii sunt minunați pentru putere, unde este necesară o putere mare, dar încă destul de slabă la fiind un stoc de energie, care iluminarea LED-urilor este o aplicație tipică pentru.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *