Miksi vettä ei käytetä lauhduttimen dielektrisenä aineena?
On helmikuu 1, 2021 by adminVeden dielektrisyysvakio on erittäin korkea. Miksi sitä ei siis käytetä lauhduttimen dielektrisenä aineena?
Kommentit
- Muutama kerta kun yritin käyttää vettä dielektrisenä, kävi ilmi olla johtava 😉
vastaus
”Vesikondensaattorit”, joissa vesi on dielektrinen, ovat yleensä käytetään erittäin suurjännitepulssijärjestelmissä. Esimerkiksi suuritehoisilla typpilasereilla käytetään yleisesti vesikondensaattoreita energian varastointikomponenttinaan. Näissä sovelluksissa hartsi deionisaattoria käytetään vähentämään dramaattisesti veden johtavuutta. Suuri etu veden käytöstä dielektrisenä näissä suurjännitesovelluksissa on, että se on itsestään parantavaa, toisin kuin kiinteä dielektrinen.
Alaraja kyllä, deionisoitua vettä voidaan käyttää kondensaattorielementtinä. Etsi vain ”vesikondensaattori” ja löydät paljon papereita malleista ja sovelluksista.
Kommentit
- Prutchi, kommenttisi ” itsensä parantava ” kondensaattori oli varsin kiehtova. Kiitos, että välitit niin hyvän idean.
vastaus
Vettä voidaan pitää dielektrisenä, koska sillä on hyvä suhteellinen läpäisevyys arvo (noin 80 ”s 20 ° C: ssa). Mutta sillä on myös jonkin verran johtavuutta (tai muuten sähköpiirit eivät anna iskuja kosketettaessa ..!). Vesi tulee dielektriseksi dielektrisen polarisaation vuoksi (se on sähköinen dipoli ja on erittäin polaarinen molekyyli & jopa pyörii – siihen liittyvä linjassa itsensä kentän suuntaan ). Polarisaation aiheuttama sähkökenttä voittaa sovelletun sähkökentän aiheuttaman vaikutuksen. Mutta tämä kenttä voidaan helposti voittaa myös siellä, mikä sinun on tiedettävä, nimeltään Dielektrinen hajoaminen (joka on 60-70 megavoltia metriä kohti tislattua vettä). Tämä jännite voidaan helposti voittaa käytetyllä sähkökentällä, ja BTW – vesi alkaa johtaa …
Huomaa: Mutta talousvesi sisältää yleensä monenlaisia suoloja, kuten NaCl jne., jotka hajoavat ioneiksi liuoksessa (Arrhenius-teorian mukaan) Na + , Cl – jne. Luulen, että tiedät, että varautuneiden hiukkasten (kuten ionien) esiintyminen liuoksessa antaa sille mahdollisuuden johtaa sähköä. MUTTA, vedellä ei itse asiassa ole roolia johtamisessa . Se on vain väliaine …
Kommentit
- Ionivedelle ei ole olemassa hajoamisjännitettä, se vain johtaa. Tämä vastaus on väärä tältä osin ylimääräisten äänien estäminen.
- @RonMaimon: Hei Ron, minulla oli hieman dilemma jossakin. Mutta tislatulla (puhtaalla) vedellä on todellakin rikkoutumisjännite. Luulen nyt. ”>
s tarkistettu. Kiitos, että osoitit sen. Mutta kukaan ei huomaa näitä kysymyksiä – ’ koska ne eivät ’ tykkää (kannustaa) tällaisiin kysymyksiin …
Vastaus
Riippuu siitä, mitä haluat käyttää kapasitanssia.
Energian varastointi
- Johtavuudesta johtuvat suuret häviöt eivät välttämättä ole riittäviä tähän käyttöön.
- Johtokyky y vettä kasvaa ionien lisäyksellä. Esimerkiksi natrium tai kloridi. Toiset esitetään EPA-artikkelissa ” Veden laadun seuranta ja arviointi – vapaaehtoisten seuranta ”.
- Johtokyky muuttaa myös lämpötilan funktiota. Tässä on artikkeli korvauskertoimilla .
Joitakin johtokyvyn viitearvoja kohteesta www.mbhes.com/conductivity_measurement.htm :
- Tislattu vesi jonka johtokyky on 0,5 uS / cm (resistiivisyys 200 kOhms / mm )
- Vesijohtovesi , jonka johtavuus on enintään 800 uS / cm (resistanssi 125 ohmia / mm )
- Suolavesi jonka johtavuus on enintään 56 mS / cm (resisitiivisyys 1,8 ohmia / mm )
Tilanmuutokset paineesta ja lämpötilasta riippuen, myös jäästä veteen höyryksi, tekevät siitä todennäköisesti erittäin vaihtelevan kapasitanssin ja myös vaikean valmistaa ture.
Jos aiot käyttää sitä suodatinpiirissä, veden läpäisevyys muuttuu taajuuden funktiona. Rajataajuuden ennustamisen vaikeuttaminen.
Muut kiinnostavat sovellukset
Veden korkean suhteellisen läpäisevyyden avulla, jota käytetään veden läsnäolon havaitsemiseen kapasitiivisessa anturipiirissä, saadaan se esimerkki
- hyvä vuodonilmaisin.
- vesitasoanturi.
Vastaa
Hypoteettisesti – voi. Mutta käytännössä varokaa. Vettä kutsutaan usein yleiseksi liuottimeksi . Ja siksi sen käytännön käyttö kondensaattorin dielektrikkona epäonnistuu. Kondensaattorin levyt ovat metallisia ja lopulta vesi liuottaa metallia muodostavat metalli-ionit liuokseen ja tämä aiheuttaa johtavan reitin – dielektrisen vikaantumisen. / p>
Sitten saatat väittää, että platinaa tai kultalevyjä käytetään. Se ei ole niin käytännöllinen myöskään kustannukset huomioon ottaen.
Vastaa
Puhdas vesi on erittäin tehokas dielektrinen korkealla taajuudella, vaikka sen pitäminen puhtaana edellyttää normaalisti pumppaamista sen ioninvaihtohartsin ympäri siihen liukenevien ionien poistamiseksi kotelosta. Sillä on myös erittäin suuri rikkoutumisjännite verrattuna ilmaan (50 miljoonaa volttia metriä kohti tai enemmän). Vertaamalla resistiivisyyttä (18 megohmia cm) yksikkökuution kapasitanssiin (noin 8 pF samalle 1 cm: n kuutiolle) saadaan itsepurkautumisen aikavakio, joka on noin 150 us. Mihin tahansa tähän nopeaan tapahtumaan on parempi ajatella vettä kapasitanssina, kun taas tätä hitaammilla aikatauluilla on parempi ajatella sitä resistanssina.
Vastaus
Puhdas vesi on ei-polaarinen dielektrinen. Vesimolekyylit liikkuvat satunnaisesti. Ne eivät ole tiukasti sidoksissa toisiinsa. Sähkökentässä vesimolekyylit polarisoituvat. Mutta ne eivät ole levossa eivätkä ne voi aiheuttaa varauksia sähkökentän tuottamiseksi kiinteän dielektrisen kaltaisena. Vesimolekyylien liike vaihtelee kapasitanssin kapasiteettia jatkuvasti. Siksi vettä ei voida käyttää dielektrisenä kondensaattorissa.
Vastaa