De ce nu se folosește apa ca dielectric în condensator?
On februarie 1, 2021 by adminConstanta dielectrică a apei este foarte mare. Atunci de ce nu este folosit ca dielectric în condensator?
Comentarii
- De câteva ori am încercat să folosesc apa ca dielectric. a conduce 😉
Răspuns
„Condensatoarele de apă”, unde apa este dielectric, sunt de obicei utilizat în sisteme de impulsuri de înaltă tensiune. De exemplu, laserele cu azot de mare putere folosesc în mod obișnuit condensatori de apă ca componentă de stocare a energiei. Atunci când este utilizat în aceste aplicații, un deionizator de rășină este utilizat pentru a reduce dramatic conductivitatea apei. Un mare avantaj al utilizării apei ca dielectric în aceste aplicații de înaltă tensiune este că se auto-vindecă, spre deosebire de un dielectric solid.
Linia de fund, da, apa deionizată poate și este utilizată ca condensator dielectric. Căutați doar „condensator de apă” și veți găsi o mulțime de lucrări despre modele și aplicații.
Comentarii
- Prutchi, comentariul dvs. despre un ” auto-vindecare ” condensator a fost destul de interesant. Vă mulțumim că ați transmis o idee atât de bună.
Răspuns
Apa ar putea fi considerată un dielectric, deoarece are o bună permisivitate relativă valoare (aproximativ 80 „s la 20 ° C). Dar are și o anumită conductivitate (altfel circuitele electrice nu vor da șocuri atunci când sunt atinse ..!). Apa devine dielectrică din cauza polarizării dielectrice (este un dipol electric și este o moleculă extrem de polară & se rotește chiar – alinindu-se în direcția câmpului ) asociată cu aceasta. Câmpul electric indus de polarizare depășește efectul cauzat de câmpul electric aplicat. Dar acest câmp ar putea fi depășit cu ușurință și acolo ceva ce trebuie să știți numit Defecțiune dielectrică (care este de 60-70 megavolt pe metru pentru apa distilată). Această tensiune ar putea fi ușor depășită de un câmp electric aplicat și BTW – Apa începe să conducă …
Notă: Dar apa menajeră conține de obicei mai multe tipuri de săruri precum NaCl etc. care se disipează în ioni într-o soluție (conform teoriei Arrhenius) ca Na + , Cl – etc. Cred că știți că prezența particulelor încărcate (cum ar fi ionii) într-o soluție îi permite să conducă electricitatea. DAR, apa nu are de fapt un rol de conducere aici. Este doar mediul …
Comentarii
- Nu există tensiune de defectare pentru apa ionică, ci doar conduce. Acest răspuns este greșit în acest sens, prevenirea voturilor pozitive.
- @ RonMaimon: Bună Ron, am avut o mică dilemă cu ceva. Dar, apa distilată (pură) are într-adevăr o tensiune de rupere, cred. Acum ‘ s-a revizuit. Vă mulțumim că ați subliniat-o. Dar, aceste întrebări nici măcar nu sunt observate de niciunul – ‘ deoarece nu ‘ nu îmi plac (încurajează) astfel de întrebări …
- Chiar și apa absolut pură conține o mică proporție de ioni H + și OH- și, prin urmare, va fi ușor conductivă. (Vezi Pau Coma Ramirez ‘ s răspuns.)
Răspuns
Depinde de ceea ce doriți să utilizați capacitatea pentru.
Stocarea energiei
- Pierderile mari datorate conductivității s-ar putea să nu se dovedească adecvate pentru această utilizare.
- Conductivitatea y de apă crește odată cu adăugarea de ioni. De exemplu, sodiu sau clorură. Altele sunt prezentate în articolul EPA ” Monitorizarea și evaluarea calității apei – Monitorizarea voluntarilor „.
- Conductivitatea schimbă și funcția temperaturii. Iată un articol cu coeficienți de compensare .
Unele valori de referință pentru conductivitatea de la www.mbhes.com/conductivity_measurement.htm :
- Apă distilată având o conductivitate de 0,5 uS / cm (rezistivitatea 200 kOhms / mm )
- Apă de la robinet având o conductivitate de până la 800 uS / cm (rezistivitatea 125 Ohmi / mm )
- Apă sărată având o conductivitate de până la 56 mS / cm (rezistivitate de 1,8 Ohmi / mm )
Schimbările de stare în funcție de presiune și temperatură, trecând de la gheață la apă, la vapori, fac probabil o capacitate foarte variabilă și, de asemenea, dificil de fabricat tura.
Dacă intenționați să o utilizați într-un circuit de filtrare, permitivitatea apei se schimbă în funcție de frecvență. Facând dificilă prezicerea frecvenței de întrerupere.
Alte aplicații de interes
Permitivitatea relativă ridicată a apei folosită pentru a detecta prezența apei într-un circuit de detectare capacitiv o face pentru exemplu
- un bun detector de scurgeri.
- un senzor de nivel al apei.
Răspuns
Ipotetic – se poate. Dar, în practică, ferește-te. Apa este adesea numită solventul universal . Iată de ce utilizarea sa practică ca condensator dielectric ar eșua. Plăcile condensatorului sunt metalice și în cele din urmă apa va dizolva metalul creând ioni metalici într-o soluție și acest lucru va provoca o cale conductivă – o defecțiune a dielectricului.
Atunci s-ar putea să argumentați, permiteți utilizarea plăcilor de platină sau de aur. Acest lucru nu este atât de practic, având în vedere costul.
Răspuns
Apa pură este un dielectric foarte eficient la frecvențe înalte, deși menținerea sa pură presupune în mod normal pomparea ei în jurul unei rășini schimbătoare de ioni pentru a elimina ionii care se dizolvă în ea din incintă. De asemenea, are o tensiune de avarie foarte mare în comparație cu aerul (50 de milioane de volți pe metru sau mai mult). Prin compararea rezistivității (18 megohms cm) cu capacitatea unui cub unitar (aproximativ 8pF pentru același cub de 1cm) obținem o constantă de timp de auto-descărcare de aproximativ 150usec. Pentru orice eveniment rapid în comparație cu acest lucru, este mai bine să ne gândim la apă ca la capacitate, în timp ce pe scări de timp mai lente decât acesta, este mai bine să ne gândim la ea ca la rezistență.
Răspuns
Apa pură este un dielectric nepolar. Moleculele de apă se mișcă la întâmplare. Nu sunt strâns legate între ele. Într-un câmp electric, moleculele de apă sunt polarizate. Dar acestea nu sunt în repaus și nu pot induce sarcini pentru a produce câmp electric ca un dielectric solid. Mișcarea moleculelor de apă variază constant capacitatea unei capacități. Prin urmare, apa nu poate fi utilizată ca dielectric într-un condensator.
Lasă un răspuns