Proč se voda nepoužívá jako dielektrikum v kondenzátoru?
On 1 února, 2021 by adminDielektrická konstanta vody je velmi vysoká. Proč se tedy nepoužívá jako dielektrikum v kondenzátoru?
Komentáře
- Několikrát jsem se pokusil použít jako dielektrikum vodu být vodivý 😉
Odpověď
„Vodní kondenzátory“, kde voda je dielektrikum, jsou obvykle používané v pulzních systémech velmi vysokého napětí. Například vysoce výkonné dusíkové lasery běžně používají vodní kondenzátory jako svoji součást pro skladování energie. Při použití v těchto aplikacích se deionizátor pryskyřice používá k dramatickému snížení vodivosti vody. Velkou výhodou použití vody jako dielektrika v těchto vysokonapěťových aplikacích je to, že je samoléčivá, na rozdíl od pevného dielektrika.
Sečteno a podtrženo, ano, deionizovaná voda může a je používána jako kondenzátorové dielektrikum. Stačí vyhledat „vodní kondenzátor“ a najdete spoustu papírů o návrzích a aplikacích.
Komentáře
- Prutchi, váš komentář k “ samoléčivý “ kondenzátor byl docela zajímavý. Děkujeme za předání tak dobrého nápadu.
Odpověď
Voda by mohla být považována za dielektrikum, protože má dobrou relativní permitivitu hodnota (přibližně 80 s při 20 ° C). Má ale také určitou vodivost (jinak elektrické obvody při dotyku nedávají šoky ..). Voda z dielektrické polarizace vychází jako dielektrická (je to elektrický dipól a je vysoce polární molekula & se dokonce otáčí – vyrovnávající se ve směru pole ) s ní spojená. Elektrické pole indukované polarizací překonává účinek způsobený aplikovaným elektrickým polem. Toto pole by se ale dalo snadno překonat, existuje také něco, co potřebujete vědět, a to Dielektrické rozdělení (což je u destilované vody 60–70 megavoltů na metr). Toto napětí lze snadno překonat aplikovaným elektrickým polem a BTW – voda začne vést …
Poznámka: Domácí voda však obvykle obsahuje několik druhů solí, jako je NaCl atd., které se rozptylují na ionty v roztoku (podle Arrheniovy teorie) jako Na + , Cl – atd. Myslím, že víte, že přítomnost nabitých částic (jako iontů) v roztoku mu umožňuje vést elektřinu. ALE, voda zde vlastně nehraje roli vedení . Je to jen médium …
Komentáře
- Pro iontovou vodu neexistuje žádné průrazné napětí, je pouze vodivé. Tato odpověď je špatná v tomto ohledu brání hlasování.
- @RonMaimon: Dobrý den, Rone, měl jsem s něčím trochu dilema. Ale destilovaná (čistá) voda má jistě průrazné napětí. Nyní to ‚ s revidováno. Děkujeme, že jste na to upozornili. Ale tyto otázky si ani jeden nevšimne – ‚ protože
Nelíbí se (povzbuzují) takové otázky …
Odpověď
Záleží na tom, co chcete pro využití kapacity.
Skladování energie
- Vysoké ztráty způsobené vodivostí se nemusí pro toto použití ukázat jako adekvátní.
- Vodivost y vody se zvyšuje přidáním iontů. Například sodík nebo chlorid. Další jsou uvedeny v článku EPA “ Monitorování a hodnocení kvality vody – dobrovolnické monitorování „.
- Vodivost mění také funkci teploty. Zde je článek s koeficienty pro kompenzaci .
Některé referenční hodnoty pro vodivost z www.mbhes.com/conductivity_measurement.htm :
- destilovaná voda s vodivostí 0,5 uS / cm (měrný odpor 200 kOhms / mm )
- Voda z vodovodu s vodivostí až 800 uS / cm (odpor 125 Ohmů / mm )
- Slaná voda s vodivostí až 56 mS / cm (rezistivita 1,8 ohmů / mm )
Změny stavu v závislosti na tlaku a teplotě, které také přecházejí z ledu do vody do páry, z něj pravděpodobně dělají vysoce proměnnou kapacitu a také se obtížně vyrábí ture.
Pokud jej plánujete použít ve filtračním obvodu, změní se permitivita vody jako funkce frekvence. Ztěžuje předvídání mezní frekvence.
Další zajímavé aplikace
Vysoká relativní permitivita vody používaná k detekci přítomnosti vody v kapacitním snímacím obvodu to umožňuje příklad
- dobrý detektor úniku.
- snímač hladiny vody.
odpověď
Hypoteticky – může. Ale v praxi pozor. Voda se často nazývá univerzální rozpouštědlo . A proto by jeho praktické použití jako dielektrika kondenzátoru selhalo. Desky kondenzátoru jsou kovové a nakonec voda rozpustí kov a vytvoří kovové ionty v roztoku, což způsobí vodivou cestu – poruchu dielektrika.
Potom můžete namítnout, že použijeme platinové nebo zlaté desky. To není vzhledem k ceně ani tak praktické.
Odpověď
Čistá voda je velmi účinné dielektrikum při vysokých frekvencích, ale udržovat ji čistou obvykle vyžaduje její čerpání kolem iontoměničové pryskyřice, aby se z ní odstranily ionty, které se v ní rozpouští. Ve srovnání se vzduchem má také velmi vysoké průrazné napětí (50 milionů voltů na metr nebo více). Porovnáním rezistivity (18 megohmů cm) a kapacity jednotkové krychle (přibližně 8pF pro stejnou 1cm krychli) získáme časovou konstantu samovybíjení asi 150usc. Pro každou událost, která je v porovnání s tímto rychlejší, je lepší myslet na vodu jako na kapacitu, zatímco na časových stupnicích pomalejších než na tuto je lepší si ji představovat jako odpor.
Odpověď
Čistá voda je nepolární dielektrikum. Molekuly vody se pohybují náhodně. Nejsou k sobě pevně svázáni. V elektrickém poli jsou molekuly vody polarizovány. Ale nejsou v klidu a nemohou „indukovat náboje k produkci elektrického pole jako pevné dielektrikum. Pohyb molekul vody mění kapacitu kapacity neustále. Proto nelze vodu použít jako dielektrikum v kondenzátoru.
Napsat komentář