Waarom wordt water niet als diëlektricum in de condensor gebruikt?
Geplaatst op februari 1, 2021 door adminDe diëlektrische constante van water is erg hoog. Waarom wordt het dan niet gebruikt als een diëlektricum in de condensor?
Opmerkingen
- De paar keer dat ik water als diëlektricum probeerde te gebruiken, bleek dirigeren 😉
Antwoord
“Watercondensatoren”, waarbij water het diëlektricum is, worden gewoonlijk gebruikt in pulssystemen met zeer hoge spanning. Stikstoflasers met een hoog vermogen gebruiken bijvoorbeeld vaak watercondensatoren als hun energieopslagcomponent. Bij gebruik in deze toepassingen wordt een harsdeïonisator gebruikt om de geleidbaarheid van water drastisch te verminderen. Een groot voordeel van het gebruik van water als diëlektricum in deze hoogspanningstoepassingen is dat het zelfherstellend is, in tegenstelling tot een vast diëlektricum.
Kort gezegd, ja, gedeïoniseerd water kan en wordt gebruikt als een diëlektricum van een condensator. Zoek gewoon naar “watercondensator” en u “vindt tal van artikelen over ontwerpen en toepassingen.
Opmerkingen
- Prutchi, uw opmerking over een ” zelfherstel ” condensator was behoorlijk intrigerend. Bedankt voor het doorgeven van zon goed idee.
Antwoord
Water kan als een diëlektricum worden beschouwd omdat het een goede relatieve permittiviteit heeft waarde (ongeveer 80 “s bij 20 ° C). Maar het heeft ook enige geleidbaarheid (anders geven elektrische circuits geen schokken bij aanraking …!). Water blijkt diëlektrisch te zijn vanwege de diëlektrische polarisatie (het is een elektrische dipool en is een zeer polair molecuul & roteert zelfs – zichzelf uitlijnend in veldrichting ) die ermee geassocieerd is. Het elektrische veld geïnduceerd door polarisatie overwint het effect veroorzaakt door aangelegd elektrisch veld. Maar dit veld kan gemakkelijk worden overwonnen. Er is ook iets dat u moet weten: Diëlektrische storing (dat is 60-70 megavolt per meter voor gedestilleerd water). Deze spanning kan gemakkelijk worden overwonnen door een aangelegd elektrisch veld en BTW – Water begint te geleiden …
Opmerking: Maar huishoudelijk water bevat meestal verschillende soorten zouten zoals NaCl, enz. die in een oplossing uiteenvallen in ionen (volgens de Arrhenius-theorie) als Na + , Cl – enz. Ik denk dat je weet dat de aanwezigheid van geladen deeltjes (zoals ionen) in een oplossing ervoor zorgt dat het elektriciteit kan geleiden. MAAR, water speelt hier eigenlijk geen rol van geleidend . Het is gewoon het medium …
Opmerkingen
- Er is geen doorslagspanning voor ionisch water, het is gewoon geleidend. Dit antwoord is fout in dit opzicht upvotes voorkomen.
- @RonMaimon: Hallo Ron, ik had een beetje een dilemma met iets. Maar gedestilleerd (zuiver) water heeft inderdaad een doorslagspanning, denk ik. Nu is het ‘ s herzien. Bedankt dat u erop wijst. Maar deze vragen worden door niemand opgemerkt – ‘ omdat ze ‘ vind het leuk (moedig dergelijke vragen aan) …
- Zelfs absoluut zuiver water bevat een klein deel van H + en OH- ionen, en daarom zal het enigszins geleidend zijn. (zie Pau Coma Ramirez ‘ s antwoord.)
Antwoord
Hangt af van wat je wilt om de capaciteit voor te gebruiken.
Energieopslag
- De hoge verliezen als gevolg van de geleidbaarheid zijn mogelijk niet voldoende voor dit gebruik.
- De conductivit De hoeveelheid water neemt toe met de toevoeging van ionen. Bijvoorbeeld natrium of chloride. Anderen worden gepresenteerd in het EPA-artikel ” Monitoring en beoordeling van waterkwaliteit – vrijwillige monitoring “.
- Geleidbaarheid verandert ook als een functie van temperatuur. Hier is een artikel met coëfficiënten voor compensatie .
Enkele referentiewaarden voor geleidbaarheid van www.mbhes.com/conductivity_measurement.htm :
- Gedestilleerd water met een geleidbaarheid van 0,5 uS / cm (soortelijke weerstand van 200 kOhms / mm )
- Kraanwater met een geleidbaarheid tot 800 uS / cm (soortelijke weerstand van 125 Ohm / mm )
- Zout water met een geleidbaarheid tot 56 mS / cm (weerstand van 1,8 Ohms / mm )
De toestand verandert afhankelijk van druk en temperatuur, ook gaande van ijs naar water naar damp, maakt het waarschijnlijk een zeer variabele capaciteit en ook moeilijk te vervaardigen tuur.
Als u het in een filtercircuit wilt gebruiken, verandert de permittiviteit van water als functie van de frequentie. Dit maakt het moeilijk om de afsnijfrequentie te voorspellen.
Andere interessante toepassingen
De hoge relatieve permittiviteit van water dat wordt gebruikt om de aanwezigheid van water in een capacitief detectiecircuit te detecteren, maakt het voor voorbeeld
- een goede lekdetector.
- een waterpeilsensor.
Antwoord
Hypothetisch gezien kan het. Maar pas in de praktijk op. Water wordt vaak het universele oplosmiddel genoemd. En daarom zou het praktische gebruik ervan als een diëlektricum van een condensator mislukken. De platen van de condensator zijn van metaal en uiteindelijk zal water het metaal oplossen, waardoor metaalionen in een oplossing ontstaan en dit zal een geleidend pad veroorzaken – een storing van het diëlektricum. / p>
Dan zou je kunnen zeggen: laten we platina of gouden platen gebruiken. Dat is ook niet zo praktisch gezien de kosten.
Antwoord
Zuiver water is een zeer effectief diëlektricum bij hoge frequenties, maar om het zuiver te houden, moet het normaal gesproken rond een ionenuitwisselingshars worden gepompt om de ionen die erin oplossen uit de behuizing te verwijderen. Het heeft ook een zeer hoge doorslagspanning in vergelijking met lucht (50 miljoen volt per meter of meer). Door de soortelijke weerstand (18 megohm cm) te vergelijken met de capaciteit van een eenheidskubus (ongeveer 8 pF voor dezelfde kubus van 1 cm), verkrijgen we een zelfontladingstijdconstante van ongeveer 150 usec. Voor elk evenement dat hiermee snel wordt vergeleken, is het beter om het water als capaciteit te beschouwen, terwijl het op tijdschalen langzamer is om het als weerstand te beschouwen.
Antwoord
Zuiver water is een niet-polair diëlektricum. Watermoleculen bewegen willekeurig. Ze zijn niet nauw met elkaar verbonden. In een elektrisch veld zijn de watermoleculen gepolariseerd. Maar ze zijn niet in rust en kunnen “geen ladingen induceren om een elektrisch veld te produceren als een vast diëlektricum. De beweging van watermoleculen varieert de capaciteit van een capaciteit constant. Daarom kan water” niet worden gebruikt als diëlektricum in een condensator.
Geef een reactie