Dlaczego woda nie jest używana jako dielektryk w skraplaczu?
On 1 lutego, 2021 by adminStała dielektryczna wody jest bardzo wysoka. Więc dlaczego nie jest używany jako dielektryk w skraplaczu?
Komentarze
- Kilka razy próbowałem użyć wody jako dielektryka do przewodzenia 😉
Odpowiedź
„Kondensatory wodne”, gdzie dielektrykiem jest woda, są często stosowany w układach impulsowych bardzo wysokiego napięcia. Na przykład lasery azotowe dużej mocy zwykle wykorzystują kondensatory wodne jako składnik magazynujący energię. W takich zastosowaniach dejonizator żywicy jest używany w celu radykalnego zmniejszenia przewodności wody. Ogromną zaletą stosowania wody jako dielektryka w zastosowaniach wysokonapięciowych jest samonaprawianie, w przeciwieństwie do stałego dielektryka.
Podsumowując, tak, woda dejonizowana może być używana jako dielektryk kondensatora. Po prostu wyszukaj „kondensator wodny”, a „znajdziesz mnóstwo artykułów na temat projektów i zastosowań.
Komentarze
- Prutchi, Twój komentarz dotyczący ” samonaprawiający się ” kondensator był dość intrygujący. Dziękuję za przekazanie tak dobrego pomysłu.
Odpowiedź
Wodę można uznać za dielektryk, ponieważ ma dobrą przenikalność względną wartość (około 80 cali przy 20 ° C). Ale ma też pewne przewodnictwo (inaczej obwody elektryczne nie będą wstrząsać po dotknięciu …!). Woda jest dielektrykiem z powodu polaryzacji dielektrycznej (jest to dipol elektryczny i jest wysoce polarną cząsteczką & nawet obracającą się – ustawiając się w kierunku pola ) powiązanej z nią. Pole elektryczne indukowane przez polaryzację pokonuje efekt wywołany przez przyłożone pole elektryczne. Ale to pole można łatwo przezwyciężyć, jest też coś, co musisz wiedzieć, zwane Awaria dielektryczna (co wynosi 60–70 megawoltów na metr w przypadku wody destylowanej). Napięcie to można łatwo pokonać przez przyłożone pole elektryczne, a przy okazji – woda zaczyna przewodzić …
Uwaga: Ale woda do użytku domowego zwykle zawiera kilka rodzajów soli, takich jak NaCl, itp., które rozpraszają się na jony w roztworze (według teorii Arrheniusa) jako Na + , Cl – itd. Myślę, że wiesz, że obecność naładowanych cząstek (takich jak jony) w roztworze pozwala mu przewodzić prąd, ALE woda tak naprawdę nie odgrywa tutaj roli przewodzenia . To tylko medium …
Komentarze
- Nie ma napięcia przebicia dla wody jonowej, po prostu przewodzi. Ta odpowiedź jest błędna pod tym względem, zapobiegając pozytywnym opiniom.
- @RonMaimon: Cześć Ron, miałem z czymś dylemat. Ale myślę, że woda destylowana (czysta) rzeczywiście ma napięcie przebicia. Teraz zostały poprawione. Dziękujemy za zwrócenie uwagi. Jednak te pytania nie są nawet zauważane przez żadne – ', ponieważ nie ' nie lubię (zachęcać) do takich pytań …
- Nawet absolutnie czysta woda zawiera niewielką ilość jonów H + i OH- i dlatego będzie lekko przewodząca. (patrz Pau Coma Ramirez ' odpowiedź.)
Odpowiedź
Zależy od tego, czego chcesz użyć pojemności.
Magazynowanie energii
- Wysokie straty wynikające z przewodnictwa mogą okazać się nieodpowiednie dla tego zastosowania.
- Przewodność y wody wzrasta wraz z dodatkiem jonów. Na przykład Sód lub Chlorek. Inne zostały przedstawione w artykule EPA ” Monitorowanie i ocena jakości wody – monitorowanie ochotników „.
- Przewodnictwo zmienia się również w funkcji temperatury. Oto artykuł ze współczynnikami rekompensaty .
Niektóre wartości referencyjne przewodności z www.mbhes.com/conductivity_measurement.htm :
- Woda destylowana o przewodnictwie 0,5 uS / cm (rezystywność 200 kOhm / mm )
- Woda z kranu o przewodnictwie do 800 uS / cm (rezystywność 125 omów / mm )
- Woda słona o przewodnictwie do 56 mS / cm (oporność 1,8 oma / mm )
Zmiany stanu zależne od ciśnienia i temperatury, a także przejście od lodu do wody do pary prawdopodobnie powodują, że jest to wysoce zmienna pojemność, a także trudna do wyprodukowania ture.
Jeśli planujesz używać go w obwodzie filtra, przenikalność wody zmienia się w funkcji częstotliwości. Utrudnianie przewidzenia częstotliwości odcięcia.
Inne interesujące zastosowania
Wysoka względna przenikalność wody wykorzystywana do wykrywania obecności wody w obwodzie czujnika pojemnościowego sprawia, że przykład
- dobry wykrywacz nieszczelności.
- czujnik poziomu wody.
Odpowiedź
Hipotetycznie – tak. Ale w praktyce uważaj. Woda jest często nazywana uniwersalnym rozpuszczalnikiem . I dlatego jego praktyczne zastosowanie jako dielektryka kondensatora zawiodłoby. Płytki kondensatora są metaliczne i ostatecznie woda rozpuści metal, tworząc w roztworze jony metalu, co spowoduje ścieżkę przewodzenia – awarię dielektryka.
W takim razie możesz się spierać, użyjmy płyt platynowych lub złotych. To nie jest zbyt praktyczne, biorąc pod uwagę koszt.
Odpowiedź
Czysta woda jest bardzo skutecznym dielektrykiem przy wysokich częstotliwościach, chociaż normalne utrzymanie jej w czystości wymaga pompowania jej dookoła żywicy jonowymiennej w celu usunięcia rozpuszczonych w niej jonów z obudowy. Ma również bardzo wysokie napięcie przebicia w porównaniu z powietrzem (50 milionów woltów na metr lub więcej). Porównując rezystywność (18 megaomów cm) z pojemnością sześcianu jednostkowego (około 8 pF dla tej samej kostki 1 cm) uzyskujemy stałą czasową samorozładowania wynoszącą około 150 usek. Przy każdym zdarzeniu szybkim w porównaniu z tym lepiej jest myśleć o wodzie jako o pojemności, podczas gdy w wolniejszych skalach czasu lepiej jest myśleć o niej jako o oporze.
Odpowiedź
Czysta woda to niepolarny dielektryk. Cząsteczki wody poruszają się losowo. Nie są ze sobą ściśle związani. W polu elektrycznym cząsteczki wody są spolaryzowane. Ale nie są w spoczynku i nie mogą indukować ładunków do wytworzenia pola elektrycznego jak stały dielektryk. Ruch cząsteczek wody stale zmienia pojemność pojemności. Dlatego woda nie może być używana jako dielektryk w kondensatorze.
Dodaj komentarz