Pourquoi leau nest-elle pas utilisée comme diélectrique dans le condenseur?
On février 1, 2021 by adminLa constante diélectrique de leau est très élevée. Alors pourquoi nest-il pas utilisé comme diélectrique dans le condenseur?
Commentaires
- Les quelques fois où jai essayé dutiliser leau comme diélectrique, il sest avéré être conducteur 😉
Réponse
« Les condensateurs à eau », où leau est le diélectrique, sont généralement utilisé dans les systèmes à impulsions à très haute tension. Par exemple, les lasers à azote haute puissance utilisent couramment des condensateurs à eau comme composant de stockage dénergie. Lorsquil est utilisé dans ces applications, un désioniseur à résine est utilisé pour réduire considérablement la conductivité de leau. Un grand avantage de lutilisation de leau comme diélectrique dans ces applications à haute tension est quelle est auto-cicatrisante, contrairement à un diélectrique solide.
En fin de compte, oui, leau désionisée peut et est utilisée comme diélectrique de condensateur. Recherchez simplement « condensateur à eau » et vous « trouverez de nombreux articles sur les conceptions et les applications.
Commentaires
- Prutchi, votre commentaire sur un » auto-réparateur » était assez intriguant. Merci davoir transmis une si bonne idée.
Réponse
Leau pourrait être considérée comme un diélectrique car elle a une bonne permittivité relative valeur (environ 80 « s à 20 ° C). Mais, il a aussi une certaine conductivité (ou bien les circuits électriques ne donneront pas de chocs au toucher ..!). Leau se révèle diélectrique à cause de la polarisation diélectrique (cest un dipôle électrique et est une molécule hautement polaire & qui tourne même – salignant dans la direction du champ ) qui lui est associée. Le champ électrique induit par la polarisation surmonte leffet provoqué par le champ électrique appliqué. Mais, ce champ pourrait être facilement surmonté. Il y a aussi quelque chose que vous devez savoir appelé Panne diélectrique (qui est de 60 à 70 mégavolts par mètre pour leau distillée). Cette tension pourrait être facilement surmontée par un champ électrique appliqué et BTW – Leau commence à conduire …
Remarque: Mais, leau domestique contient généralement plusieurs types de sels comme NaCl, etc. qui se dissipent en ions dans une solution (par la théorie dArrhenius) sous forme de Na + , Cl – etc. Je pense que vous savez que la présence de particules chargées (comme les ions) dans une solution lui permet de conduire lélectricité MAIS, leau ne joue pas réellement un rôle de conductrice ici. Cest juste le moyen …
Commentaires
- Il ny a pas de tension de claquage pour leau ionique, elle est juste conductrice. Cette réponse est fausse à cet égard, empêchant les votes positifs.
- @RonMaimon: Bonjour Ron, jai eu un petit dilemme avec quelque chose. Mais, leau distillée (pure) a en effet une tension de claquage, je pense. « >
est révisé. Merci de lavoir signalé. Mais, ces questions ne sont même pas remarquées par aucun – ‘ parce quils ne ‘ t aimer (encourager) de telles questions …
Réponse
Dépend de ce que vous voulez pour utiliser la capacité.
Stockage dénergie
- Les pertes élevées dues à la conductivité peuvent ne pas savérer adéquates pour cette utilisation.
- La conductivit y deau augmente avec lajout dions. Par exemple, le sodium ou le chlorure. Dautres sont présentés dans larticle de lEPA » Monitoring and Assessing Water Quality – Volunteer Monitoring « .
- La conductivité change également en fonction de la température. Voici un article avec des coefficients de compensation .
Quelques valeurs de référence pour la conductivité de www.mbhes.com/conductivity_measurement.htm :
- Eau distillée ayant une conductivité de 0,5 uS / cm (résistivité de 200 kOhms / mm )
- Eau du robinet ayant une conductivité jusquà 800 uS / cm (résistivité de 125 Ohms / mm )
- Eau salée ayant une conductivité allant jusquà 56 mS / cm (résistance de 1,8 Ohms / mm )
Les changements détat en fonction de la pression et de la température allant également de la glace à leau à la vapeur en font probablement une capacité très variable et également difficile à fabriquer ture.
Si vous prévoyez de lutiliser dans un circuit de filtration, la permittivité de leau change en fonction de la fréquence. Rendre difficile la prédiction de la fréquence de coupure.
Autres applications dintérêt
La permittivité relative élevée de leau utilisée pour détecter la présence deau dans un circuit de détection capacitive en fait exemple
- un bon détecteur de fuite.
- un capteur de niveau deau.
Réponse
Hypothétiquement – cest possible. Mais en pratique, méfiez-vous. Leau est souvent appelée le solvant universel . Et cest pourquoi son utilisation pratique en tant que diélectrique de condensateur échouerait. Les plaques du condensateur sont métalliques et finalement leau dissoudra le métal créant des ions métalliques dans une solution, ce qui provoquera un chemin conducteur – une défaillance du diélectrique.
Vous pourriez alors argumenter avec lutilisation de plaques de platine ou dor. Ce nest pas si pratique non plus compte tenu du coût.
Réponse
Leau pure est un diélectrique très efficace aux hautes fréquences, bien que pour la garder pure, il faut normalement la pomper autour dune résine échangeuse dions pour éliminer les ions qui sy dissolvent de lenceinte. Il a également une tension de claquage très élevée par rapport à lair (50 millions de volts par mètre ou plus). En comparant la résistivité (18 mégohms cm) à la capacité dun cube unitaire (environ 8 pF pour le même cube de 1 cm), nous obtenons une constante de temps dauto-décharge denviron 150 usec. Pour tout événement rapide par rapport à celui-ci, il est préférable de considérer leau comme une capacité, alors quà des échelles de temps plus lentes que cela, il est préférable de la considérer comme une résistance.
Réponse
Leau pure est un diélectrique non polaire. Les molécules deau se déplacent au hasard. Ils ne sont pas étroitement liés les uns aux autres. Dans un champ électrique, les molécules deau sont polarisées. Mais ils ne sont pas au repos et peuvent « t induire des charges pour produire un champ électrique comme un diélectrique solide. Le mouvement des molécules deau fait varier constamment la capacité dune capacité. Par conséquent, leau ne peut pas » être utilisée comme diélectrique dans un condensateur.
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