σπιτικό σταθερό πυκνωτή

Σπιτικός σταθερός πυκνωτής.

Οι πυκνωτές μπορούν να κατασκευαστούν εσωτερικά. Ο ευκολότερος τρόπος για να φτιάξετε έναν πυκνωτή σταθερής χωρητικότητας. Για σπιτικούς πυκνωτές με χωρητικότητα έως και αρκετές εκατοντάδες picofarads, καταναλώνεται φύλλο αλουμινίου ή κασσίτερου, λεπτό χαρτί γραφής ή λεπτό χαρτί, παραφίνη ή κερί (η στεαρίνη δεν είναι κατάλληλη). Μπορείτε να λάβετε αλουμινόχαρτο από κατεστραμμένους πυκνωτές χαρτιού μεγάλης χωρητικότητας ή μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αλουμινόχαρτο τυλιγμένο γύρω από σοκολάτα και ορισμένους τύπους καραμέλας. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε χαρτί για κατεστραμμένους πυκνωτές. Ισιώστε το αλουμινόχαρτο και κόψτε δύο λωρίδες από αυτό - τις πλάκες του μελλοντικού πυκνωτή. Το μήκος και το πλάτος των λωρίδων αλουμινίου καθορίζονται από την χωρητικότητα του πυκνωτή, η οποία πρέπει να γίνει (ο υπολογισμός δίνεται παρακάτω). Κόψτε δύο ακόμη λωρίδες χαρτιού 2 φορές πιο φαρδιές από τις λωρίδες μεμβράνης. Το ένα από αυτά θα πρέπει να είναι 1,5-2 φορές μεγαλύτερο από το άλλο. Λιώστε την παραφίνη σε ένα βάζο, αλλά μην τη βράσετε. Με ένα πινέλο αλείφετε τις χάρτινες λωρίδες με ζεστή παραφίνη και τοποθετήστε τις λωρίδες μεμβράνης πάνω τους ακριβώς στη μέση. Διπλώστε και τα δύο ζεύγη λωρίδων. Τα σκεπάζετε με χαρτί και τα σιδερώνετε με ζεστό σίδερο για να κολλήσουν καλύτερα και πιο σφιχτά οι λωρίδες μεταξύ τους. Εάν δεν βρεθεί παραφίνη ή κερί, οι λωρίδες μπορούν να εμποτιστούν με βαζελίνη. Πάρτε κομμάτια χάλκινου σύρματος πάχους 1-1,5 mm και μήκους 50-60 mm. Λυγίστε τα και βάλτε τα άκρα των λωρίδων αλουμινόχαρτου στους σχηματισμένους βρόχους, έχοντας προηγουμένως καθαρίσει την παραφίνη από αυτά, έτσι ώστε να υπάρχει αξιόπιστη ηλεκτρική επαφή μεταξύ τους. Τυλίξτε τις κολλημένες λωρίδες σε ένα σφιχτό ρολό - ο πυκνωτής είναι έτοιμος. Για αντοχή, μπορεί να κολληθεί σε μια λωρίδα από χαρτόνι και στη συνέχεια να εμποτιστεί με λιωμένη παραφίνη ή να αλείψει εξωτερικά με κόλλα BF-2. Τώρα θα αναφέρουμε τα υπολογισμένα δεδομένα τέτοιων πυκνωτών. Δύο επικαλυπτόμενες λωρίδες φύλλου με μια περιοχή 1 cm2 το καθένα, χωρισμένα με λεπτό χαρτί γραφής, σχηματίζουν έναν πυκνωτή χωρητικότητας περίπου 20 pF. Αν πάρουμε, για παράδειγμα, ταινίες αλουμινίου πλάτους 1 cm και μήκους 10 cm, τότε ο πυκνωτής θα έχει χωρητικότητα 200 pF. Με λωρίδες του ίδιου πλάτους, αλλά με μήκος 50 ohms, θα βγει ένας πυκνωτής χωρητικότητας περίπου 1000 pF. Συμπυκνωτής ταΠοιο δοχείο μπορεί να κατασκευαστεί από ταινίες αλουμινίου πλάτους 2 και μήκους 25 cm ή πλάτους 2,5 και μήκους 20 cm. Επομένως, για να γνωρίζουμε την χωρητικότητα του μελλοντικού πυκνωτή σε picofarads, την περιοχή των αλληλοεπικαλυπτόμενων πλακών, εκφρασμένη σε εκατοστά, πρέπει να πολλαπλασιαστεί επί 20 Κατά τον υπολογισμό, μην λαμβάνετε υπόψη τα άκρα των λωρίδων αλουμινίου στις οποίες είναι στερεωμένα τα καλώδια μολύβδου, καθώς δεν επικαλύπτονται με τα άλλα άκρα της ταινίας. Έχοντας φτιάξει έναν πυκνωτή, ελέγξτε αν οι πλάκες του είναι κλειστές μεταξύ τους.

Εάν σχεδιάζετε να κατασκευάσετε ένα λέιζερ, έναν σωλήνα επιτάχυνσης, μια γεννήτρια ηλεκτρομαγνητικού θορύβου ή κάτι άλλο αυτού του είδους, τότε αργά ή γρήγορα θα αντιμετωπίσετε την ανάγκη να χρησιμοποιήσετε έναν πυκνωτή υψηλής τάσης χαμηλής επαγωγής ικανό να αναπτύξει τα Γιγαβάτ της δύναμης που χρειάζεσαι.
Κατ 'αρχήν, μπορείτε να προσπαθήσετε να το αποκτήσετε χρησιμοποιώντας έναν πυκνωτή που διατίθεται στο εμπόριο και κάτι κοντά σε αυτό που χρειάζεστε είναι ακόμη και στο εμπόριο. Πρόκειται για κεραμικούς πυκνωτές τύπου KVI-3, K15-4, μια σειρά από μάρκες Murata και TDK και φυσικά το θηρίο Maxwell 37661 (το τελευταίο όμως είναι τύπου λαδιού)

Η χρήση εμπορικών πυκνωτών, ωστόσο, έχει τα μειονεκτήματά της.

1. Είναι ακριβά.
2. Είναι απρόσιτα (το Διαδίκτυο, φυσικά, έχει συνδέσει ανθρώπους, αλλά είναι κάπως ενοχλητικό να μεταφέρεις εξαρτήματα από την άλλη άκρη του πλανήτη)
3. Και το πιο, φυσικά, το κύριο πράγμα: εξακολουθούν να μην παρέχουν τις παραμέτρους εγγραφής που χρειάζεστε. (Πότε έρχεταισχετικά με μια εκκένωση σε δεκάδες ή και μερικά νανοδευτερόλεπτα για την τροφοδοσία ενός λέιζερ αζώτου ή τη λήψη μιας δέσμης ηλεκτρονίων που διαφεύγουν από έναν μη αντλούμενο επιταχυνόμενο σωλήνα, ούτε ένα Maxwell δεν θα σας βοηθήσει)

Σύμφωνα με αυτόν τον οδηγό, θα μάθουμε πώς να φτιάξουμε ένα σπιτικό υψηλής τάσης χαμηλής επαγωγής
πυκνωτή στο παράδειγμα μιας πλακέτας που προορίζεται για χρήση ως οδηγός
λέιζερ βαφής λαμπτήρα. Ωστόσο, η αρχή είναι γενική και μαζί της
χρησιμοποιώντας θα μπορείτε να δημιουργήσετε πυκνωτές συγκεκριμένα (αλλά δεν περιορίζεται σε)
ακόμη και για την τροφοδοσία λέιζερ αζώτου.

Ι. ΠΟΡΟΙ

II. ΣΥΝΕΛΕΥΣΗ

Όταν σχεδιάζετε μια συσκευή που απαιτεί τροφοδοτικό χαμηλής επαγωγής, θα πρέπει να σκεφτείτε το σχέδιο στο σύνολό του και όχι χωριστά για τους πυκνωτές, ξεχωριστά για (για παράδειγμα) μια κεφαλή λέιζερ κ.λπ. Διαφορετικά, οι ζυγοί θα ακυρώσουν όλα τα πλεονεκτήματα του σχεδιασμού του πυκνωτή χαμηλής επαγωγής. Συνήθως οι πυκνωτές είναι οργανικοί μέρος τουΑυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η πλακέτα προγράμματος οδήγησης λέιζερ βαφής είναι ένα παράδειγμα.
Ευλογημένος ο αυτοδημιούργητος άνθρωπος γύρω από τον οποίο απλώνονται τα φύλλα από fiberglass και plexiglass. Πρέπει να χρησιμοποιήσω σανίδες κοπής κουζίνας που πωλούνται στο κατάστημα.
Πάρτε ένα κομμάτι πλαστικό και κόψτε το για να ταιριάζει στη μελλοντική διάταξη.

Η ιδέα πίσω από το κύκλωμα είναι πρωτόγονη. Πρόκειται για δύο πυκνωτές, αποθήκευσης και αιχμής, που συνδέονται μέσω του διακένου σπινθήρα σύμφωνα με το κύκλωμα φόρτισης συντονισμού. Δεν θα ασχοληθούμε λεπτομερώς με τη λειτουργία του κυκλώματος εδώ, το καθήκον μας εδώ είναι να επικεντρωθούμε στη συναρμολόγηση των πυκνωτών.

Αφού αποφασίσετε για τις διαστάσεις των μελλοντικών πυκνωτών, κόψτε κομμάτια της γωνίας αλουμινίου σύμφωνα με τις διαστάσεις των μελλοντικών επαφών. Επεξεργαστείτε προσεκτικά τις γωνίες σύμφωνα με όλους τους κανόνες της τεχνολογίας υψηλής τάσης (στρογγυλοποιήστε όλες τις γωνίες και αμβλύνετε όλα τα σημεία).

Συνδέστε τα καλώδια των μελλοντικών πυκνωτών στην προκύπτουσα "πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος".

Τοποθετήστε εκείνα τα μέρη του κυκλώματος που, αν δεν συναρμολογηθούν τώρα, τότε μπορεί να επηρεάσουν τη συναρμολόγηση των πυκνωτών. Στην περίπτωσή μας, πρόκειται για λεωφορεία σύνδεσης και απαγωγέα.

Σημειώστε ότι η χαμηλή αυτεπαγωγή κατά την εγκατάσταση του απαγωγέα θυσιάζεται για ευκολία ρύθμισης. Σε αυτή την περίπτωση, αυτό δικαιολογείται, καθώς η εγγενής αυτεπαγωγή του (μακριού και λεπτού) λαμπτήρα είναι αισθητά υψηλότερη από την αυτεπαγωγή του κυκλώματος του διακένου σπινθήρα, και επιπλέον, ο λαμπτήρας, σύμφωνα με όλους τους νόμους του μαύρου σώματος, δεν θα λάμπει πιο γρήγορα από το sigma * T ^ 4, ανεξάρτητα από το πόσο γρήγορο είναι το κύκλωμα τροφοδοσίας. Μόνο το μπροστινό μέρος μπορεί να συντομευτεί, αλλά όχι ολόκληρη η ώθηση. Από την άλλη πλευρά, όταν σχεδιάζετε, για παράδειγμα, ένα λέιζερ αζώτου, δεν θα είστε πλέον τόσο ελεύθεροι να τοποθετήσετε ένα διάκενο σπινθήρα.

Το επόμενο βήμα είναι να κόψετε το αλουμινόχαρτο και, πιθανώς, τις σακούλες laminate (εκτός εάν το μέγεθος του πυκνωτή υποδηλώνει τη χρήση της μορφής πλήρους συσκευασίας, όπως στην περίπτωση του πυκνωτή αποθήκευσης στην εν λόγω πλακέτα.)

Παρά το γεγονός ότι η πλαστικοποίηση ιδανικά γίνεται ερμητικά και θα πρέπει να αποκλειστεί η διάσπαση κατά μήκος των φλαντζών, δεν συνιστάται η κατασκευή φλάντζες (διάσταση d στο σχήμα) μικρότερη από 5 mm για κάθε 10 kV τάσης λειτουργίας.
Οι φλάντζες μεγέθους 15 mm για κάθε τάση 10 kV παρέχουν περισσότερο ή λιγότερο σταθερή λειτουργία ακόμη και χωρίς σφράγιση.
Επιλέξτε το μέγεθος των ακροδεκτών (διάσταση D στο σχήμα) ίσο με το αναμενόμενο πάχος του μελλοντικού ποδιού πυκνωτή με ένα ορισμένο περιθώριο. Οι γωνίες του φύλλου πρέπει φυσικά να είναι στρογγυλεμένες.
Ας ξεκινήσουμε με τον πυκνωτή κορυφής. Έτσι μοιάζουν τα κενά και η τελική πλαστικοποιημένη επένδυση:

Για τον πυκνωτή αιχμής λήφθηκε ένα laminate πάχους 200 microns, αφού λόγω φόρτισης «συντονισμού» αναμένεται εδώ κύμα τάσης κάτω από 30 kV. Πλαστικοποιήστε τον απαιτούμενο αριθμό πλακών (στην περίπτωσή μας 20 τεμάχια). Διπλώστε τα σε ένα σωρό (με τα καλώδια εναλλάξ σε διαφορετικές κατευθύνσεις). Στη στοίβα που προκύπτει, λυγίστε τα καλώδια (αν χρειάζεται, κόψτε την περίσσεια μεμβράνης), τοποθετήστε τη στοίβα στην σχισμή που σχηματίζεται από γωνιακούς επαφές στην σανίδα και πιέστε το επάνω κάλυμμα.

Οι φετιχιστές θα στερεώσουν το επάνω κάλυμμα με τακτοποιημένα μπουλόνια, αλλά μπορείτε επίσης να το κολλήσετε με ταινία. Ο πυκνωτής κορυφής είναι έτοιμος.

Η συναρμολόγηση ενός πυκνωτή αποθήκευσης δεν είναι ουσιαστικά διαφορετική.
Λιγότερη εργασία με ψαλίδι καθώς χρησιμοποιείται πλήρης μορφή A4. Το laminate επιλέγεται εδώ με πάχος 100 microns, καθώς σχεδιάζεται να χρησιμοποιηθεί τάση φόρτισης 12 kV.
Με τον ίδιο τρόπο, μαζεύουμε σε ένα σωρό, λυγίζουμε τα καλώδια και πιέζουμε με ένα καπάκι:

Μια σανίδα κουζίνας με κομμένη λαβή φαίνεται κακόβουλη, φυσικά, αλλά δεν παραβιάζει τη λειτουργικότητα. Ελπίζω ότι θα έχετε λιγότερα προβλήματα με τους πόρους. Και κάτι ακόμα: αν αποφασίσετε να χρησιμοποιήσετε κομμάτια ξύλου ως βάση και κάλυμμα, θα πρέπει να τα προετοιμάσετε σοβαρά. Το πρώτο είναι να στεγνώσει καλά (κατά προτίμηση σε υψηλές θερμοκρασίες). Και το δεύτερο είναι το ερμητικό βερνίκι. Βερνίκι ουρεθάνης ή βινυλίου.
Αυτό δεν είναι θέμα ηλεκτρικής αντοχής ή διαρροών. Το γεγονός είναι ότι όταν αλλάξει η υγρασία του ξύλου, θα λυγίσει. Πρώτον, αυτό θα διαταράξει την ποιότητα της επαφής και θα επιμηκύνει το χρόνο εκφόρτισης των πυκνωτών. Δεύτερον, εάν, όπως εδώ, υποτίθεται ότι τοποθετείται ένα λέιζερ στην κορυφή αυτής της πλακέτας, θα λυγίσει επίσης με όλες τις επακόλουθες συνέπειες.

Όταν λυγίζετε τα καλώδια, μην ξεχάσετε να τοποθετήσετε κατά μήκος ενός επιπλέον στρώματος μόνωσης. Διαφορετικά, στην πραγματικότητα: οι πλάκες χωρίζονται μεταξύ τους με δύο στρώματα διηλεκτρικού και τα καλώδια από την πλάκα αντίθετης πολικότητας χωρίζονται μόνο από ένα.
Ας δούμε τι έχουμε. Θα χρησιμοποιήσουμε ένα πολύμετρο με ενσωματωμένο μετρητή χωρητικότητας.
Αυτό δείχνει ο πυκνωτής αποθήκευσης.

Και αυτό δείχνει ο πυκνωτής κορυφής.

Αυτό είναι όλο, στην πραγματικότητα. Οι πυκνωτές είναι έτοιμοι, το θέμα του οδηγού τελείωσε.
Ωστόσο, μάλλον ανυπομονείτε να τα δοκιμάσετε. Ολοκληρώνουμε το τμήμα του κυκλώματος που λείπει, τοποθετούμε τη λάμπα, τη συνδέουμε στην πηγή τροφοδοσίας.
Έτσι φαίνεται.

Εδώ είναι ένα παλμογράφο, ρεύμα, που λαμβάνεται με έναν μικρό βρόχο σύρματος απευθείας συνδεδεμένο με τον παλμογράφο και βρίσκεται κοντά στο κύκλωμα που τροφοδοτεί τη λάμπα. Είναι αλήθεια ότι αντί για λάμπα, το κύκλωμα φορτώθηκε σε μια διακλάδωση.

Και εδώ είναι ο παλμογράφος του φλας της λάμπας που τραβήχτηκε από τη φωτοδίοδο FD-255 που στοχεύει στον πλησιέστερο τοίχο. Το διάχυτο φως είναι αρκετά. Είναι ακόμη πιο σωστό να λέμε «περισσότερο από».

Μπορείς να επιπλήξεις τους κακογυρισμένους πυκνωτές για πολλή ώρα και να ψάξεις τον λόγο που η εκφόρτιση διαρκεί πάνω από 5 μs... Στην πραγματικότητα, η λάμπα φλας πετάει ένα σωρό μεγαβάτ και ακόμη και από το φως που διαχέεται από τους τοίχους οδηγεί τη φωτοδίοδο σε βαθύ κορεσμό. Ας αφαιρέσουμε τη φωτοδίοδο. Εδώ είναι ένας παλμογράφος που λαμβάνεται από τα 5 μέτρα, όταν η φωτοδίοδος δεν κοιτάζει ακριβώς τη λάμπα, αλλά λίγο μακριά από αυτήν.

Ο χρόνος ανύψωσης είναι δύσκολο να προσδιοριστεί με ακρίβεια λόγω παρεμβολής, αλλά μπορεί να φανεί ότι είναι της τάξης των 100 ns και συμφωνεί καλά με τη διάρκεια του μισού κύκλου του ρεύματος.
Η υπόλοιπη ουρά στον παλμό φωτός είναι η λάμψη ενός αργά ψυχόμενου πλάσματος. Η πλήρης διάρκεια είναι κάτω από 1 μs.
Αρκεί αυτό για λέιζερ βαφής; Αυτό είναι ένα ξεχωριστό θέμα. Σε γενικές γραμμές, ένας τέτοιος παλμός είναι συνήθως υπεραρκετός, αλλά όλα εξαρτώνται από τη βαφή (πόσο καθαρή και καλή είναι), από την κυβέτα, το φωτιστικό, το αντηχείο κ.λπ. Αν καταφέρω να πάρω lasing σε έναν από τους εμπορικά διαθέσιμους φθορίζοντες δείκτες - τότε θα υπάρχει ξεχωριστός οδηγός για το σπιτικό λέιζερ βαφής.

(ΥΓ) Έπρεπε να προσθέσω άλλα 30 nF στον κύριο πυκνωτή αποθήκευσης και πραγματικά ήταν αρκετό. Ο σωλήνας, μια φωτογραφία του οποίου βρίσκεται ακριβώς εκεί στην ενότητα "Φωτογραφίες", έχει λειτουργήσει ακόμα καλύτερα από το GIN δύο maxwell "a.

Γενικά, ο χρόνος εκφόρτισης των 100 ns δεν είναι σε καμία περίπτωση το όριο για την περιγραφόμενη τεχνολογία πυκνωτών. Ακολουθεί μια φωτογραφία ενός πυκνωτή με τον οποίο ένα λέιζερ αζώτου με αντλία αέρα λειτουργεί σταθερά σε λειτουργία υπερακτινοβολίας:

Ο χρόνος εκφόρτισής του είναι ήδη πέρα ​​από τις δυνατότητες του παλμογράφου μου, ωστόσο, το γεγονός ότι η δεξαμενή αζώτου με αυτόν τον πυκνωτή παράγει αποτελεσματικά ήδη στα 100 mm Hg. σας επιτρέπει να υπολογίσετε τον χρόνο εκφόρτισης 20 ns ή λιγότερο.

III. ΑΝΤΙ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΟΣ. ΑΣΦΑΛΕΙΑ

Το να πούμε ότι ένας τέτοιος πυκνωτής είναι επικίνδυνος δεν σημαίνει τίποτα. Μια ηλεκτροπληξία από ένα τέτοιο δοχείο είναι τόσο θανατηφόρα όσο ένα KAMAZ που πετάει κατά πάνω σας με ταχύτητα 160 km / h. Πρέπει να αντιμετωπίζετε αυτόν τον πυκνωτή με τον ίδιο σεβασμό όπως ένα όπλο ή ένα όπλο. Όταν εργάζεστε με τέτοιους πυκνωτές, χρησιμοποιήστε όλα τα πιθανά μέτρα ασφαλείας και ιδιαίτερα την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση από απόσταση.
Είναι απλά αδύνατο να προβλέψεις όλες τις επικίνδυνες καταστάσεις και να δώσεις συστάσεις για το πώς να μην μπεις σε αυτές. Να είστε προσεκτικοί και να χρησιμοποιείτε το κεφάλι σας. Ξέρεις πότε τελειώνει η καριέρα ενός ξιφομάχου; Όταν πάψει να φοβάται. Είναι ακριβώς τη στιγμή που γίνεται «πάνω σου» με εκρηκτικά, τον παρασύρει ένα αφεντικό.
Από την άλλη, εκατομμύρια άνθρωποι κυκλοφορούν στους δρόμους με φορτηγά ΚΑΜΑΖ και χιλιάδες σκαπανείς πάνε στη δουλειά και μένουν ζωντανοί. Όσο προσέχεις και σκέφτεσαι με το κεφάλι σου, θα είσαι μια χαρά.

Πυκνωτής πουκάμισου

Αυτός ο τύπος πυκνωτή πήρε το όνομά του από την ομοιότητα του σχήματος των πλακών με τη συσκευασία "T-shirt".
Η αυτεπαγωγή αυτού του πυκνωτή είναι μεγαλύτερη από αυτή του πυκνωτή που περιγράφηκε παραπάνω ή του ζαχαρωτού, αλλά είναι αρκετά κατάλληλος για χρήση σε CO2-shk ή GIN. Δυσκολεύεται να ξεκινήσει μια βαφή, αλλά δεν θα λειτουργήσει για έναν αζωτούχο παράγοντα.

Τα υλικά που χρειάζεστε είναι τα ίδια όπως στον παραπάνω οδηγό: φιλμ mylar (ή σακούλες πλαστικοποίησης), αλουμινόχαρτο και ταινία / κολλητική ταινία.

Το παρακάτω διάγραμμα δείχνει τις διαστάσεις των κύριων κενών.

L - διηλεκτρικό μήκος
D - διηλεκτρικό πλάτος
R - εξωτερική ακτίνα του πυκνωτή

Τα κενά από τις άκρες του διηλεκτρικού είναι 15 mm. Στην πλευρά όπου βγαίνουν οι λωρίδες επαφής των πλακών, η εσοχή είναι 50 mm. Αυτές οι εσοχές γίνονται όσο το δυνατόν μικρότερες για μέγιστη χωρητικότητα για δεδομένο L και D του διηλεκτρικού. Λάβετε υπόψη ότι αυτές οι αποστάσεις βασίζονται σε 10 kV. (Αμφιβάλλω αν έχει νόημα να κάνουμε αυτόν τον τύπο πυκνωτή για περισσότερα υψηλές τάσεις, επομένως δεν θα γράψω εδώ τύπους για τον επανυπολογισμό των εσοχών και των αποκλίσεων για άλλες τάσεις)

Η απόσταση μεταξύ των ακροδεκτών των πλακών είναι 30mm. Αυτό το κενό λαμβάνεται επίσης ως το ελάχιστο δυνατό για 10kV. Η αύξηση αυτού του κενού θα κάνει τις απαγωγές πολύ στενές - η αυτεπαγωγή του πυκνωτή θα αυξηθεί.

Βιομηχανοποίηση

Ο πυκνωτής πουκάμισου είναι έτοιμος. Μπορείτε να το εγκαταστήσετε με το λέιζερ, το GIN ή άλλη συσκευή υψηλής τάσης.

Δομικά, είναι ένα «σάντουιτς» δύο αγωγών και ενός διηλεκτρικού, που μπορεί να είναι υπό κενό, αέριο, υγρό, οργανικό ή ανόργανο στερεό. Οι πρώτοι εγχώριοι συμπυκνωτές (γυάλινα βάζα με σφηνάκι, επικολλημένα με αλουμινόχαρτο) κατασκευάστηκαν το 1752 από τους M. Lomonosov και G. Richter.

Τι θα μπορούσε να είναι ενδιαφέρον για έναν πυκνωτή; Ξεκινώντας να εργάζομαι σε αυτό το άρθρο, σκέφτηκα ότι θα μπορούσα να συλλέξω και να συνοψίσω τα πάντα σχετικά με αυτήν την πρωτόγονη λεπτομέρεια. Αλλά καθώς γνώρισα τον πυκνωτή, με έκπληξη κατάλαβα ότι εδώ είναι αδύνατο να πει κανείς ούτε το ένα εκατοστό όλων των μυστικών και θαυμάτων που κρύβονται σε αυτόν ...

Ο πυκνωτής είναι ήδη πάνω από 250 ετών, αλλά δεν σκέφτεται καν να γίνει απαρχαιωμένος .. Επιπλέον, 1 κιλό "συνηθισμένοι απλοί πυκνωτές" αποθηκεύει λιγότερη ενέργεια από ένα κιλό μπαταριών ή κυψελών καυσίμου, αλλά είναι σε θέση να την παραδώσει πιο γρήγορα από ό,τι κάνουν, ενώ αναπτύσσουν περισσότερη δύναμη. - Με γρήγορη εκφόρτιση ενός πυκνωτή, μπορεί να ληφθεί παλμός υψηλής ισχύος, για παράδειγμα, σε φλας φωτογραφιών, παλμικά λέιζερ με οπτική άντληση και επιταχυντές. Υπάρχουν πυκνωτές σχεδόν σε κάθε συσκευή, οπότε αν δεν έχετε νέους πυκνωτές, μπορείτε να τους εξατμίσετε για πειράματα.

Φόρτιση πυκνωτήΕίναι η απόλυτη τιμή του φορτίου μιας από τις πλάκες του. Μετριέται σε κουλόμπ και είναι ανάλογο με τον αριθμό των επιπλέον (-) ή που λείπουν (+) ηλεκτρονίων. Για να συλλέξετε ένα φορτίο σε 1 κουλόμπ, θα χρειαστείτε 6241509647120420000 ηλεκτρόνια. Υπάρχουν περίπου ίδιοι αριθμοί σε μια φυσαλίδα υδρογόνου, στο μέγεθος ενός κεφαλιού σπίρτου.

Δεδομένου ότι η ικανότητα συσσώρευσης φορτίων στο ηλεκτρόδιο περιορίζεται από την αμοιβαία απώθησή τους, η μετάβασή τους στο ηλεκτρόδιο δεν μπορεί να είναι άπειρη. Όπως κάθε αποθήκευση, ένας πυκνωτής έχει πολύ συγκεκριμένη χωρητικότητα. έτσι λέγεται - ηλεκτρική χωρητικότητα... Μετράται σε φαράντ και για επίπεδο πυκνωτή με πλάκες με εμβαδόν μικρό(το καθένα) που βρίσκεται σε απόσταση ρε, η χωρητικότητα είναι Sε 0 ε / d(στο μικρό>> ρε), που ε Είναι η σχετική διηλεκτρική σταθερά, και ε 0 =8,85418781762039 * 10 -12 .

Η χωρητικότητα του πυκνωτή είναι επίσης ίση q / U, που q- φορτίο της θετικής πλάκας, U- τάση μεταξύ των πλακών. Η χωρητικότητα εξαρτάται από τη γεωμετρία του πυκνωτή και τη διηλεκτρική σταθερά του διηλεκτρικού και δεν εξαρτάται από το φορτίο των πλακών.

Σε έναν φορτισμένο αγωγό, τα φορτία προσπαθούν να διασκορπιστούν το ένα από το άλλο όσο το δυνατόν περισσότερο και επομένως δεν βρίσκονται στο πάχος του πυκνωτή, αλλά στο επιφανειακό στρώμα του μετάλλου, όπως ένα φιλμ βενζίνης στην επιφάνεια του νερού. Εάν δύο αγωγοί σχηματίζουν έναν πυκνωτή, τότε αυτά τα πλεονάζοντα φορτία συλλέγονται το ένα απέναντι από το άλλο. Επομένως, πρακτικά ολόκληρο το ηλεκτρικό πεδίο ενός πυκνωτή συγκεντρώνεται μεταξύ των πλακών του.

Σε κάθε πιάτο, οι χρεώσεις κατανέμονται έτσι ώστε να είναι μακριά από τους γείτονες. Και βρίσκονται αρκετά ευρύχωρα: σε έναν πυκνωτή αέρα με απόσταση μεταξύ των πλακών 1 mm, φορτισμένο έως 120 V, η μέση απόσταση μεταξύ των ηλεκτρονίων είναι μεγαλύτερη από 400 νανόμετρα, που είναι χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από την απόσταση μεταξύ των ατόμων ( 0,1-0,3 nm), και αυτό σημαίνει ότι για εκατομμύρια επιφανειακά άτομα υπάρχει μόνο ένα επιπλέον (ή λείπει) ηλεκτρόνιο.

Αν μειώστε την απόστασημεταξύ των πλακών, τότε οι δυνάμεις έλξης θα αυξηθούν, και με την ίδια τάση, τα φορτία στις πλάκες θα μπορούν να "συμβαίνουν" πιο πυκνά. Η χωρητικότητα θα αυξηθείπυκνωτής. Και το ίδιο έκανε και ο ανυποψίαστος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Λέιντεν, βαν Μάσενμπροκ. Αντικατέστησε το μπουκάλι με παχύ τοίχωμα του πρώτου συμπυκνωτή στον κόσμο (που δημιουργήθηκε από τον Γερμανό ιερέα von Kleist το 1745) με ένα λεπτό γυάλινο βάζο. Το φόρτισε και το άγγιξε, και αφού ξύπνησε δύο μέρες αργότερα, είπε ότι δεν θα συμφωνούσε να επαναλάβει το πείραμα, ακόμη κι αν είχε υποσχεθεί το γαλλικό βασίλειο γι' αυτό.

Αν τοποθετήσετε ένα διηλεκτρικό ανάμεσα στις πλάκες, τότε το πολώνουν, δηλαδή θα προσελκύουν αντίθετα φορτία από τα οποία αποτελείται. Σε αυτή την περίπτωση, το αποτέλεσμα θα είναι το ίδιο σαν να πλησίαζαν οι πλάκες. Ένα διηλεκτρικό με υψηλή σχετική διαπερατότητα μπορεί να θεωρηθεί ως καλός μεταφορέας ηλεκτρικού πεδίου. Αλλά κανένας μεταφορέας δεν είναι τέλειος, οπότε ανεξάρτητα από το θαυμάσιο διηλεκτρικό που προσθέσουμε πάνω από το υπάρχον, η χωρητικότητα του πυκνωτή θα μειωθεί μόνο. Μπορείτε να αυξήσετε την χωρητικότητα μόνο εάν προσθέσετε ένα διηλεκτρικό (ή ακόμα καλύτερα - έναν αγωγό) αντίήδη διαθέσιμο αλλά έχοντας λιγότερο ε.

Δεν υπάρχουν σχεδόν καθόλου δωρεάν χρεώσεις στα διηλεκτρικά. Όλα αυτά είναι σταθερά είτε στο κρυσταλλικό πλέγμα, είτε σε μόρια - πολικά (που αντιπροσωπεύουν δίπολα) ή όχι. Εάν δεν υπάρχει εξωτερικό πεδίο, το διηλεκτρικό είναι μη πολωμένο, τα δίπολα και τα δωρεάν φορτία διασκορπίζονται τυχαία και το διηλεκτρικό δεν έχει δικό του πεδίο. σε ένα ηλεκτρικό πεδίο, είναι πολωμένο: τα δίπολα είναι προσανατολισμένα κατά μήκος του πεδίου. Δεδομένου ότι υπάρχουν πολλά μοριακά δίπολα, όταν είναι προσανατολισμένα, τα συν και τα πλην των γειτονικών διπόλων μέσα στο διηλεκτρικό αλληλοεξουδετερώνονται. Μόνο τα επιφανειακά φορτία παραμένουν χωρίς αντιστάθμιση - στη μια επιφάνεια - η μία, στην άλλη - η άλλη. Οι δωρεάν χρεώσεις σε εξωτερικό πεδίο επίσης μετατοπίζονται και χωρίζονται.

Σε αυτή την περίπτωση, διαφορετικές διαδικασίες πόλωσης προχωρούν με διαφορετικούς ρυθμούς. Ένα πράγμα είναι η μετατόπιση των ηλεκτρονικών κελυφών, που συμβαίνει σχεδόν αμέσως, άλλο πράγμα είναι η περιστροφή των μορίων, ειδικά των μεγάλων, και το τρίτο είναι η μετανάστευση των δωρεάν χρεώσεων. Οι δύο τελευταίες διεργασίες, προφανώς, εξαρτώνται από τη θερμοκρασία και είναι πολύ πιο γρήγορες στα υγρά παρά στα στερεά. Εάν το διηλεκτρικό θερμανθεί, οι στροφές των διπόλων και η μετανάστευση των φορτίων θα επιταχυνθούν. Εάν το πεδίο είναι απενεργοποιημένο, ούτε η αποπόλωση του διηλεκτρικού συμβαίνει στιγμιαία. Παραμένει πολωμένο για κάποιο χρονικό διάστημα έως ότου η θερμική κίνηση διασκορπίσει τα μόρια στην αρχική τους χαοτική κατάσταση. Επομένως, για πυκνωτές όπου η πολικότητα αλλάζει σε υψηλή συχνότητα, είναι κατάλληλα μόνο τα μη πολικά διηλεκτρικά: φθοροπλαστικό, πολυπροπυλένιο.

Εάν αποσυναρμολογήσετε έναν φορτισμένο πυκνωτή και στη συνέχεια τον επανασυναρμολογήσετε (με πλαστικό τσιμπιδάκι), η ενέργεια δεν θα πάει πουθενά και το LED θα μπορεί να αναβοσβήνει. Θα αναβοσβήνει ακόμη και αν το συνδέσετε σε έναν πυκνωτή σε αποσυναρμολογημένη κατάσταση. Είναι κατανοητό - κατά την αποσυναρμολόγηση, η φόρτιση από τις πλάκες δεν πήγε πουθενά και η τάση ακόμη και αυξήθηκε, καθώς η χωρητικότητα μειώθηκε και τώρα οι πλάκες ξεσπούν εντελώς από φορτίσεις. Σταμάτα, πώς αυξήθηκε αυτή η ένταση, γιατί τότε θα μεγαλώσει και η ενέργεια; Πράγματι, έχουμε επικοινωνήσει μηχανική ενέργεια στο σύστημα, ξεπερνώντας την έλξη Coulomb των πλακών. Στην πραγματικότητα, αυτό είναι το τέχνασμα του ηλεκτρισμού με τριβή - να αγκιστρωθούν τα ηλεκτρόνια σε απόσταση της τάξης του μεγέθους των ατόμων και να τα σύρετε σε μια μακροσκοπική απόσταση, αυξάνοντας έτσι την τάση από αρκετά βολτ (και αυτή είναι η τάση στους χημικούς δεσμούς) σε δεκάδες και εκατοντάδες χιλιάδες βολτ. Τώρα είναι ξεκάθαρο γιατί ένα συνθετικό σακάκι δεν σοκάρει όταν το φοράς, αλλά μόνο όταν το βγάζεις; Σταματήστε, γιατί όχι δισεκατομμύρια; Ένα δεκατόμετρο είναι ένα δισεκατομμύριο φορές μεγαλύτερο από το angstrom στο οποίο αρπάξαμε ηλεκτρόνια; Ναι, γιατί το έργο της μετακίνησης του φορτίου σε ένα ηλεκτρικό πεδίο είναι ίσο με το ολοκλήρωμα του Eq πάνω από το d και αυτό ακριβώς το E εξασθενεί με την απόσταση τετραγωνικά. Και αν σε ολόκληρο το δεκατόμετρο ανάμεσα στο σακάκι και τη μύτη υπήρχε το ίδιο πεδίο με το εσωτερικό των μορίων, τότε ένα δισεκατομμύριο βολτ θα έκαναν κλικ στη μύτη.

Ας ελέγξουμε πειραματικά αυτό το φαινόμενο - αύξηση της τάσης κατά το τέντωμα ενός πυκνωτή. Έγραψα ένα απλό πρόγραμμα της Visual Basic για να λαμβάνω δεδομένα από τον ελεγκτή PMK018 και να τα εμφανίζω στην οθόνη. Γενικά, παίρνουμε δύο πλάκες PCB 200x150 mm καλυμμένες με φύλλο στη μία πλευρά και συγκολλάμε τα καλώδια που πηγαίνουν στη μονάδα μέτρησης. Στη συνέχεια βάζουμε ένα διηλεκτρικό σε ένα από αυτά - ένα φύλλο χαρτιού - και σκεπάζουμε με το δεύτερο πιάτο. Οι πλάκες δεν ταιριάζουν σφιχτά, επομένως τις πιέζουμε προς τα κάτω με το σώμα του στυλό (αν πιέσετε με το χέρι σας, μπορείτε να δημιουργήσετε παρεμβολές).

Το σχήμα μέτρησης είναι απλό: το ποτενσιόμετρο R1 ρυθμίζει την τάση (στην περίπτωσή μας, είναι 3 βολτ) που παρέχεται στον πυκνωτή και το κουμπί S1 χρησιμεύει για την τροφοδοσία του στον πυκνωτή ή για την τροφοδοσία του.

Έτσι, πατήστε και αφήστε το κουμπί - θα δούμε το γράφημα που φαίνεται στα αριστερά. Ο πυκνωτής αποφορτίζεται γρήγορα μέσω της εισόδου του παλμογράφου. Τώρα ας προσπαθήσουμε να εκτονώσουμε την πίεση στις πλάκες κατά την εκφόρτιση - θα δούμε την κορυφή της τάσης στο γράφημα (στα δεξιά). Αυτό είναι ακριβώς το επιθυμητό αποτέλεσμα. Σε αυτή την περίπτωση, η απόσταση μεταξύ των πλακών του πυκνωτή αυξάνεται, η χωρητικότητα πέφτει και επομένως ο πυκνωτής αρχίζει να εκφορτίζεται ακόμη πιο γρήγορα.

Εδώ σκεφτόμουν σοβαρά .. Φαίνεται ότι βρισκόμαστε στα πρόθυρα μιας μεγάλης εφεύρεσης ... Εξάλλου, εάν η τάση αυξάνεται σε αυτά όταν σπρώχνετε τις πλάκες, αλλά το φορτίο παραμένει το ίδιο, τότε μπορείτε να πάρετε δύο πυκνωτές , σπρώξτε τις πλάκες σε μία από αυτές και στο σημείο της μέγιστης διαστολής μεταφέρετε το φορτίο σε έναν σταθερό πυκνωτή. Στη συνέχεια, επιστρέψτε τις πλάκες στη θέση τους και επαναλάβετε το ίδιο πράγμα αντίθετα, σπρώχνοντας τον άλλο πυκνωτή μακριά. Θεωρητικά, η τάση και στους δύο πυκνωτές θα αυξάνεται με κάθε κύκλο κατά έναν ορισμένο αριθμό φορών. Υπέροχη ιδέα για μια γεννήτρια ρεύματος! Θα είναι δυνατή η δημιουργία νέων σχεδίων ανεμογεννητριών, ανεμογεννητριών και όλα αυτά! Άρα, υπέροχα ... για ευκολία, μπορείτε να τα τοποθετήσετε όλα αυτά σε δύο δίσκους που περιστρέφονται σε αντίθετες κατευθύνσεις .... τι είναι αυτό... ουφ, αυτό είναι ένα σχολικό μηχάνημα ηλεκτροφόρου! 🙁

Δεν ρίζωσε ως γεννήτρια, αφού είναι άβολο να αντιμετωπίζεις τέτοιες τάσεις. Αλλά στη νανοκλίμακα, τα πράγματα μπορούν να αλλάξουν. Τα μαγνητικά φαινόμενα στις νανοδομές είναι πολλές φορές πιο αδύναμα από τα ηλεκτρικά και τα ηλεκτρικά πεδία εκεί, όπως έχουμε ήδη δει, είναι τεράστια, επομένως η μηχανή μοριακών ηλεκτροφόρων μπορεί να γίνει πολύ δημοφιλής.

Ο πυκνωτής ως αποθήκευση ενέργειας

Είναι πολύ εύκολο να βεβαιωθείτε ότι η ενέργεια αποθηκεύεται στον πιο μικροσκοπικό πυκνωτή. Για να γίνει αυτό, χρειαζόμαστε ένα διαφανές κόκκινο LED και μια σταθερή πηγή ρεύματος (μια μπαταρία 9 volt θα κάνει, αλλά εάν η ονομαστική τάση του πυκνωτή το επιτρέπει, είναι καλύτερα να πάρετε περισσότερο). Η εμπειρία είναι να φορτίσετε έναν πυκνωτή και μετά να συνδέσετε ένα LED σε αυτόν (μην ξεχνάτε την πολικότητα) και να τον παρακολουθείτε να αναβοσβήνει. Σε ένα σκοτεινό δωμάτιο, ένα φλας είναι ορατό ακόμη και από πυκνωτές δεκάδων picofarads. Είναι περίπου εκατό εκατομμύρια ηλεκτρόνια που εκπέμπουν εκατό εκατομμύρια φωτόνια. Ωστόσο, αυτό δεν είναι το όριο, γιατί το ανθρώπινο μάτι μπορεί να παρατηρήσει πολύ πιο αδύναμο φως. Απλώς δεν έχω βρει λιγότερους πυκνωτές. Εάν η καταμέτρηση φτάσει σε χιλιάδες μικροφαράντ, εξοικονομήστε το LED και αντ 'αυτού βραχυκυκλώστε τον πυκνωτή σε ένα μεταλλικό αντικείμενο για να δείτε μια σπίθα - προφανή απόδειξη της παρουσίας ενέργειας στον πυκνωτή.

Η ενέργεια ενός φορτισμένου πυκνωτή συμπεριφέρεται σαν δυναμική μηχανική ενέργεια - η ενέργεια ενός συμπιεσμένου ελατηρίου που ανυψώνεται στο ύψος ενός φορτίου ή μιας δεξαμενής νερού (και η ενέργεια ενός επαγωγέα, αντίθετα, είναι παρόμοια με την κινητική ενέργεια). Η ικανότητα ενός πυκνωτή να αποθηκεύει ενέργεια έχει χρησιμοποιηθεί από καιρό για τη διασφάλιση της συνεχούς λειτουργίας των συσκευών κατά τη διάρκεια βραχυπρόθεσμων πτώσεων της τάσης τροφοδοσίας - από ρολόγια σε τραμ.

Ο πυκνωτής χρησιμοποιείται επίσης για την αποθήκευση "σχεδόν αιώνιας" ενέργειας που παράγεται από δονήσεις, δονήσεις, ήχο, ανίχνευση ραδιοκυμάτων ή εκπομπή ηλεκτρικού δικτύου. Σιγά σιγά, η συσσωρευμένη ενέργεια από τέτοιες αδύναμες πηγές για μεγάλο χρονικό διάστημα, επιτρέπει στους ασύρματους αισθητήρες και άλλες ηλεκτρονικές συσκευές να λειτουργούν για κάποιο χρονικό διάστημα. Η αιώνια μπαταρία "δαχτύλου" για συσκευές με μέτρια κατανάλωση ενέργειας (όπως τα τηλεχειριστήρια τηλεόρασης) βασίζεται σε αυτήν την αρχή. Στη θήκη του υπάρχει ένας πυκνωτής χωρητικότητας 500 millifarads και μια γεννήτρια που τον τροφοδοτεί σε ταλαντώσεις με συχνότητα 4-8 hertz με ελεύθερη ισχύ από 10 έως 180 milliwatts. Αναπτύσσονται γεννήτριες που βασίζονται σε πιεζοηλεκτρικά νανοσύρματα, ικανές να κατευθύνουν την ενέργεια τέτοιων αδύναμων δονήσεων όπως οι καρδιακοί παλμοί, οι κραδασμοί των σόλων των παπουτσιών στο έδαφος και οι δονήσεις του τεχνικού εξοπλισμού στον πυκνωτή.

Μια άλλη πηγή ελεύθερης ενέργειας είναι το φρενάρισμα. Συνήθως, όταν φρενάρετε ένα όχημα, η ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα, αλλά μπορεί να αποθηκευτεί και στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί κατά την επιτάχυνση. Αυτό το πρόβλημα είναι ιδιαίτερα έντονο για τα μέσα μαζικής μεταφοράς, τα οποία επιβραδύνουν και επιταχύνουν σε κάθε στάση, γεγονός που οδηγεί σε σημαντική κατανάλωση καυσίμου και ρύπανση των καυσαερίων. Στην περιοχή Σαράτοφ το 2010, η εταιρεία Elton δημιούργησε το Ecobus, ένα πειραματικό μίνι λεωφορείο με ασυνήθιστους ηλεκτρικούς κινητήρες "μοτέρ-τροχός" και υπερπυκνωτές - συσκευές αποθήκευσης ενέργειας πέδησης που μειώνουν την κατανάλωση ενέργειας κατά 40%. Χρησιμοποίησαν υλικά που αναπτύχθηκαν στο έργο Energia-Buran, ειδικότερα, αλουμινόχαρτο. Γενικά, χάρη στην επιστημονική σχολή που δημιουργήθηκε στην ΕΣΣΔ, η Ρωσία είναι ένας από τους παγκόσμιους ηγέτες στην ανάπτυξη και παραγωγή ηλεκτροχημικών πυκνωτών. Για παράδειγμα, τα προϊόντα της Elton εξάγονται στο εξωτερικό από το 1998 και πρόσφατα ξεκίνησε η παραγωγή αυτών των προϊόντων στις Ηνωμένες Πολιτείες με άδεια από ρωσική εταιρεία.

Η χωρητικότητα ενός σύγχρονου πυκνωτή (2 farads, φωτογραφία στα αριστερά) είναι χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από τη χωρητικότητα ολόκληρης της υδρογείου. Είναι ικανά να αποθηκεύσουν ηλεκτρικό φορτίο 40 Coulomb!

Χρησιμοποιούνται, κατά κανόνα, σε συστήματα ήχου αυτοκινήτου για τη μείωση του φορτίου αιχμής στην ηλεκτρική καλωδίωση του αυτοκινήτου (σε στιγμές ισχυρών κραδασμών μπάσων) και, λόγω της τεράστιας χωρητικότητας του πυκνωτή, καταστέλλουν όλες τις παρεμβολές υψηλής συχνότητας στο - δίκτυο πλακέτας.

Αλλά αυτό το σοβιετικό "στήθος του παππού" για ηλεκτρόνια (φωτογραφία στα δεξιά) δεν είναι τόσο ευρύχωρο, αλλά μπορεί να αντέξει τάση 40.000 βολτ (προσοχή στα πορσελάνινα κύπελλα που προστατεύουν όλα αυτά τα βολτ από τη βλάβη στη θήκη του πυκνωτή). Αυτό είναι πολύ βολικό για την «ηλεκτρομαγνητική βόμβα», στην οποία ο πυκνωτής εκκενώνεται σε έναν χάλκινο σωλήνα, ο οποίος την ίδια στιγμή συμπιέζεται από έξω από μια έκρηξη. Αποδεικνύεται ένας πολύ ισχυρός ηλεκτρομαγνητικός παλμός, που απενεργοποιεί τον ραδιοεξοπλισμό. Παρεμπιπτόντως, κατά τη διάρκεια μιας πυρηνικής έκρηξης, σε αντίθεση με μια συνηθισμένη, εκπέμπεται επίσης ένας ηλεκτρομαγνητικός παλμός, ο οποίος για άλλη μια φορά τονίζει την ομοιότητα ενός πυρήνα ουρανίου με έναν πυκνωτή. Παρεμπιπτόντως, ένας τέτοιος πυκνωτής μπορεί να φορτιστεί απευθείας με στατικό ηλεκτρισμό από μια χτένα, αλλά φυσικά θα χρειαστεί πολύς χρόνος για να φορτιστεί σε πλήρη τάση. Αλλά θα είναι δυνατό να επαναλάβουμε τη θλιβερή εμπειρία του van Muschenbrok σε μια πολύ επιβαρυμένη εκδοχή.

Αν απλώς τρίψετε ένα στυλό (χτένα, μπαλόνι, συνθετικά εσώρουχα κ.λπ.) στα μαλλιά σας, το LED από αυτό δεν θα ανάψει. Αυτό συμβαίνει επειδή η περίσσεια (που λαμβάνεται από τα μαλλιά) ηλεκτρόνια ελευθερώνεται, το καθένα στο δικό του σημείο στην επιφάνεια του πλαστικού. Επομένως, ακόμα κι αν εισέλθουμε σε κάποιο είδος ηλεκτρονίου από την έξοδο του LED, άλλοι δεν θα μπορέσουν να βιαστούν μετά από αυτό και να δημιουργήσουν το ρεύμα που είναι απαραίτητο για τη λάμψη LED ορατό με γυμνό μάτι. Είναι άλλο θέμα αν μεταφέρεις φορτίσεις από στυλό σε πυκνωτή. Για να το κάνετε αυτό, πάρτε έναν πυκνωτή από έναν ακροδέκτη και τρίψτε το στυλό με τη σειρά του, είτε στα μαλλιά είτε στην ελεύθερη έξοδο του πυκνωτή. Γιατί ακριβώς τρίψιμο; Για να μεγιστοποιήσετε τη συγκομιδή ηλεκτρονίων από ολόκληρη την επιφάνεια του στυλό! Επαναλαμβάνουμε αυτόν τον κύκλο αρκετές φορές και συνδέουμε ένα LED στον πυκνωτή. Θα αναβοσβήνει και μόνο αν παρατηρηθεί η πολικότητα. Έτσι ο πυκνωτής έγινε μια γέφυρα μεταξύ των κόσμων του «στατικού» και του «συνηθισμένου» ηλεκτρισμού 🙂

Πήρα έναν πυκνωτή υψηλής τάσης για αυτό το πείραμα, φοβούμενος μια βλάβη του πυκνωτή χαμηλής τάσης, αλλά αποδείχθηκε ότι αυτό ήταν μια περιττή προφύλαξη. Με περιορισμένη παροχή φόρτισης, η τάση στον πυκνωτή μπορεί να είναι πολύ μικρότερη από την τάση τροφοδοσίας. Ένας πυκνωτής μπορεί να μετατρέψει μεγάλες τάσεις σε μικρές τάσεις. Για παράδειγμα, ο στατικός ηλεκτρισμός υψηλής τάσης είναι φυσιολογικός. Πράγματι, υπάρχει διαφορά: να φορτίσετε έναν πυκνωτή με ένα μικροκουλόμπ από μια πηγή με τάση 1 V ή 1000 V; Εάν αυτός ο πυκνωτής είναι τόσο ευρύχωρος που η τάση σε αυτόν δεν ανεβαίνει πάνω από την τάση ενός τροφοδοτικού ενός βολτ από φορτίο 1 μC (δηλαδή, η χωρητικότητά του είναι μεγαλύτερη από 1 μF), τότε δεν υπάρχει διαφορά. Απλώς, αν δεν περιορίσετε βίαια τα μενταγιόν, τότε περισσότερα από αυτά θα θέλουν να προέρχονται από πηγή υψηλής τάσης. ναι και θερμική ισχύς, που απελευθερώνεται στους ακροδέκτες του πυκνωτή θα είναι μεγαλύτερη (και η ποσότητα της θερμότητας είναι ίδια, απλά θα απελευθερώνεται πιο γρήγορα, γι' αυτό και η ισχύς είναι μεγαλύτερη).

Γενικά, προφανώς, οποιοσδήποτε πυκνωτής με χωρητικότητα όχι μεγαλύτερη από 100 nF είναι κατάλληλος για αυτό το πείραμα. Είναι δυνατό και περισσότερο, αλλά θα χρειαστεί πολύς χρόνος για να το φορτίσετε για να αποκτήσετε επαρκή τάση για το LED. Αλλά εάν τα ρεύματα διαρροής στον πυκνωτή είναι μικρά, το LED θα παραμείνει αναμμένο περισσότερο. Μπορείτε να σκεφτείτε να δημιουργήσετε βάσει αυτής της αρχής μια συσκευή για την επαναφόρτιση ενός κινητού τηλεφώνου από το τρίψιμο στα μαλλιά κατά τη διάρκεια μιας κλήσης 🙂

Ένας εξαιρετικός πυκνωτής υψηλής τάσης είναι ένα κατσαβίδι. Σε αυτή την περίπτωση, η λαβή του χρησιμεύει ως διηλεκτρικό και η μεταλλική ράβδος και το ανθρώπινο χέρι είναι πλάκες. Γνωρίζουμε ότι ένα στυλό που τρίβετε στα μαλλιά σας προσελκύει κομμάτια χαρτιού. Αν τρίψετε ένα κατσαβίδι στα μαλλιά σας, τότε δεν θα βγει τίποτα - το μέταλλο δεν έχει την ικανότητα να παίρνει ηλεκτρόνια από πρωτεΐνες - καθώς δεν τράβηξε χαρτιά, δεν το έκανε. Αν όμως, όπως στο προηγούμενο πείραμα, το τρίψετε με φορτισμένο στυλό, το κατσαβίδι, λόγω της χαμηλής χωρητικότητάς του, φορτίζει γρήγορα σε υψηλή τάση και τα κομμάτια χαρτιού αρχίζουν να έλκονται από αυτό.

Ανάβει από κατσαβίδι και LED. Στη φωτογραφία, δεν είναι ρεαλιστικό να πιάσουμε μια σύντομη στιγμή του φλας του. Αλλά - θυμηθείτε τις ιδιότητες του εκθέτη - η εξαφάνιση ενός φλας διαρκεί πολύ (με τα πρότυπα ενός κλείστρου κάμερας). Και τώρα γίναμε μάρτυρες ενός μοναδικού γλωσσο-οπτικού-μαθηματικού φαινομένου: ο εκθέτης εξέθεσε τη μήτρα της κάμερας!

Ωστόσο, γιατί τέτοιες δυσκολίες - υπάρχει η ίδια βιντεοσκόπηση. Δείχνει ότι το LED αναβοσβήνει αρκετά έντονα:

Όταν οι πυκνωτές φορτίζονται σε υψηλές τάσεις, το φαινόμενο της ακμής αρχίζει να παίζει ρόλο, το οποίο έχει ως εξής. Εάν ένα διηλεκτρικό τοποθετηθεί στον αέρα μεταξύ των πλακών και εφαρμοστεί σταδιακά αυξανόμενη τάση σε αυτά, τότε σε μια ορισμένη τιμή τάσης εμφανίζεται μια αθόρυβη εκκένωση στην άκρη της πλάκας, η οποία ανιχνεύεται από τον χαρακτηριστικό θόρυβο και τη λάμψη στο σκοτάδι. Το μέγεθος της κρίσιμης τάσης εξαρτάται από το πάχος της πλάκας, την ευκρίνεια της ακμής, τον τύπο και το πάχος του διηλεκτρικού κ.λπ. Όσο πιο παχύ είναι το διηλεκτρικό, τόσο υψηλότερο είναι το cr. Για παράδειγμα, όσο μεγαλύτερη είναι η διηλεκτρική σταθερά ενός διηλεκτρικού, τόσο χαμηλότερη είναι. Για να μειωθεί το αποτέλεσμα της ακμής, οι άκρες των πλακών ενσωματώνονται σε ένα διηλεκτρικό με υψηλή ηλεκτρική αντοχή, το διηλεκτρικό παχύνεται στις άκρες, οι άκρες των πλακών στρογγυλεύονται, μια ζώνη με σταδιακά φθίνουσα τάση δημιουργείται στην άκρη των πλακών κατασκευάζοντας τις άκρες των πλακών από υλικό με υψηλή αντίσταση, μειώνοντας την τάση ανά έναν πυκνωτή διασπώντας τον σε πολλούς συνδεδεμένους σε σειρά.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι ιδρυτές της ηλεκτροστατικής αγαπούσαν να έχουν μπάλες στο τέλος των ηλεκτροδίων. Αυτό, αποδεικνύεται, δεν είναι ένα χαρακτηριστικό σχεδιασμού, αλλά ένας τρόπος ελαχιστοποίησης της αποστράγγισης του φορτίου στον αέρα. Δεν υπάρχει πουθενά πιο πέρα. Εάν η καμπυλότητα κάποιου τμήματος στην επιφάνεια της μπάλας μειωθεί περαιτέρω, τότε η καμπυλότητα των παρακείμενων τμημάτων αναπόφευκτα θα αυξηθεί. Και εδώ, προφανώς, στις ηλεκτροστατικές μας υποθέσεις δεν έχει σημασία ο μέσος όρος αλλά η μέγιστη καμπυλότητα της επιφάνειας, η οποία είναι ελάχιστη, φυσικά, για την μπάλα.

Χμμ.. αλλά αν η ικανότητα ενός σώματος είναι η ικανότητα αποθήκευσης ενός φορτίου, τότε μάλλον είναι πολύ διαφορετική για τα θετικά και τα αρνητικά φορτία…. Φανταστείτε έναν σφαιρικό πυκνωτή στο κενό... Θα τον φορτίσουμε αρνητικά με όλη μας την καρδιά, μη γλιτώνοντας σταθμούς παραγωγής ενέργειας και γιγαβατώρες (για αυτό είναι καλό ένα πείραμα σκέψης!) ... αλλά κάποια στιγμή θα υπάρξει τόσα πολλά πλεονάζοντα ηλεκτρόνια σε αυτή τη σφαίρα που απλά θα αρχίσουν να διασκορπίζονται σε όλο το κενό, απλώς για να μην είναι σε τέτοια ηλεκτραρνητική στεγανότητα. Αλλά με θετικό φορτίοαυτό δεν θα συμβεί - τα ηλεκτρόνια, όσο λίγα από αυτά παραμένουν, δεν θα πετάξουν μακριά από το κρυσταλλικό πλέγμα του πυκνωτή.
Τι συμβαίνει, η θετική χωρητικότητα είναι προφανώς πολύ μεγαλύτερη από την αρνητική; Δεν! Επειδή τα ηλεκτρόνια εκεί στην πραγματικότητα δεν ήταν για την περιποίηση μας, αλλά για τη σύνδεση των ατόμων, και χωρίς κανένα αξιοσημείωτο κλάσμα τους, η απώθηση Coulomb των θετικών ιόντων του κρυσταλλικού πλέγματος θα φυσήξει αμέσως τον πιο θωρακισμένο πυκνωτή σε σκόνη 🙂

Στην πραγματικότητα, χωρίς τη δευτερεύουσα επένδυση, η χωρητικότητα των "μοναχικών μισών" του πυκνωτή είναι πολύ μικρή: η ηλεκτρική χωρητικότητα ενός μεμονωμένου κομματιού σύρματος με διάμετρο 2 mm και μήκος 1 m είναι περίπου 10 pF, και ολόκληρη η υδρόγειος είναι 700 microfarads.

Μπορείτε να δημιουργήσετε ένα απόλυτο πρότυπο για την χωρητικότητα υπολογίζοντας την χωρητικότητά της χρησιμοποιώντας φυσικούς τύπους που βασίζονται σε ακριβείς μετρήσεις των διαστάσεων των πλακών. Έτσι φτιάχνονται οι πιο ακριβείς πυκνωτές στη χώρα μας που βρίσκονται σε δύο σημεία. Το κρατικό πρότυπο GET 107-77 βρίσκεται στην Federal State Unitary Enterprise SNIIM και αποτελείται από 4 μη υποστηριζόμενους ομοαξονικούς-κυλινδρικούς πυκνωτές, η χωρητικότητα των οποίων υπολογίζεται με υψηλή ακρίβεια μέσω της ταχύτητας του φωτός και των μονάδων μήκους και συχνότητας, καθώς και ένας χωρητικός συγκριτής υψηλής συχνότητας, ο οποίος καθιστά δυνατή τη σύγκριση των χωρητικοτήτων των πυκνωτών που εισάγονται για επαλήθευση με ένα πρότυπο (10 pF) με σφάλμα μικρότερο από 0,01% στην περιοχή συχνοτήτων 1-100 MHz (φωτογραφία στα αριστερά) .

Το πρότυπο GET 25-79 (φωτογραφία στα δεξιά), που βρίσκεται στο Federal State Unitary Enterprise VNIIM im. DI. Ο Mendeleev περιέχει έναν υπολογισμένο πυκνωτή και ένα συμβολόμετρο σε μια μονάδα κενού, μια χωρητική γέφυρα μετασχηματιστή πλήρη με μέτρα χωρητικότητας και έναν θερμοστάτη, και πηγές ακτινοβολίας με σταθεροποιημένο μήκος κύματος. Το πρότυπο βασίζεται στη μέθοδο για τον προσδιορισμό των αυξήσεων της χωρητικότητας του συστήματος διασταυρούμενων ηλεκτροδίων του υπολογισμένου πυκνωτή κατά την αλλαγή του μήκους των ηλεκτροδίων με δεδομένο αριθμό μηκών κύματος εξαιρετικά σταθερής ακτινοβολίας φωτός. Αυτό διασφαλίζει ότι διατηρείται μια ακριβής τιμή χωρητικότητας 0,2 pF με ακρίβεια μεγαλύτερη από 0,00005%.

Αλλά στην αγορά ραδιοφώνου στο Mitino, δυσκολεύτηκα να βρω έναν πυκνωτή με ακρίβεια μεγαλύτερη από 5% 🙁 Λοιπόν, ας προσπαθήσουμε να υπολογίσουμε την χωρητικότητα χρησιμοποιώντας τους τύπους που βασίζονται σε μετρήσεις τάσης και χρόνου μέσω του αγαπημένου μας PMK018. Θα υπολογίσουμε τη χωρητικότητα με δύο τρόπους. Η πρώτη μέθοδος βασίζεται στις ιδιότητες του εκθέτη και στην αναλογία των τάσεων κατά μήκος του πυκνωτή, που μετρώνται σε διαφορετικές στιγμές της εκφόρτισης. Το δεύτερο είναι με τη μέτρηση του φορτίου που δίνει ο πυκνωτής κατά την εκφόρτιση, λαμβάνεται με την ενσωμάτωση του ρεύματος με την πάροδο του χρόνου. Η περιοχή που οριοθετείται από το τρέχον γράφημα και τους άξονες συντεταγμένων είναι αριθμητικά ίση με το φορτίο που δίνει ο πυκνωτής. Για αυτούς τους υπολογισμούς, πρέπει να γνωρίζετε ακριβώς την αντίσταση του κυκλώματος μέσω του οποίου εκφορτίζεται ο πυκνωτής. Ρύθμισα αυτήν την αντίσταση με μια αντίσταση ακριβείας 10 kOhm από έναν ηλεκτρονικό σχεδιαστή.

Και ιδού τα αποτελέσματα του πειράματος. Δώστε προσοχή στο πόσο όμορφος και απαλός είναι ο εκθέτης. Άλλωστε, δεν υπολογίζεται μαθηματικά από υπολογιστή, αλλά μετριέται άμεσα από την ίδια τη φύση. Χάρη στο πλέγμα συντεταγμένων στην οθόνη, μπορείτε να δείτε ότι η εκθετική ιδιότητα παρατηρείται επακριβώς - σε τακτά χρονικά διαστήματα, μειώνεται κατά ίσες φορές (ακόμη και τη μέτρησα με έναν χάρακα στην οθόνη 🙂 Έτσι, βλέπουμε ότι η οι φυσικοί τύποι αντικατοπτρίζουν επαρκώς την πραγματικότητα γύρω μας.

Όπως μπορείτε να δείτε, η μετρούμενη και υπολογισμένη χωρητικότητα συμπίπτει περίπου με την ονομαστική (και με τις ενδείξεις των κινεζικών πολύμετρων), αλλά όχι ακριβώς. Είναι κρίμα που δεν υπάρχει κανένα πρότυπο για να καθοριστεί ποιο από αυτά εξακολουθεί να ισχύει! Αν κάποιος γνωρίζει το πρότυπο χωρητικότητας, φθηνό ή διαθέσιμο στην καθημερινή ζωή, φροντίστε να το γράψει εδώ στα σχόλια.

Ο Pavel Nikolaevich Yablochkov ήταν ο πρώτος στον κόσμο που χρησιμοποίησε έναν πυκνωτή στην ηλεκτρική ηλεκτρομηχανική το 1877. Απλοποίησε και ταυτόχρονα βελτίωσε τους πυκνωτές του Lomonosov, αντικαθιστώντας τη βολή και το φύλλο με υγρό και συνδέοντας δοχεία παράλληλα. Του ανήκει όχι μόνο η εφεύρεση των καινοτόμων λαμπτήρων τόξου που κατέκτησαν την Ευρώπη, αλλά και μια σειρά από διπλώματα ευρεσιτεχνίας που σχετίζονται με πυκνωτές. Ας προσπαθήσουμε να συναρμολογήσουμε τον συμπυκνωτή Yablochkov χρησιμοποιώντας αλατισμένο νερό ως αγώγιμο υγρό και ένα γυάλινο βάζο από λαχανικά ως βάζο. Η προκύπτουσα χωρητικότητα είναι 0,442 nf. Αντικαταστήστε το κουτί πλαστική σακούλα, έχοντας μεγάλη επιφάνεια και πολλές φορές μικρότερο πάχος - η χωρητικότητα θα αυξηθεί στα 85,7 nF. (Πρώτα, γεμίστε τη σακούλα με νερό και ελέγξτε αν υπάρχουν ρεύματα διαρροής!) Ο πυκνωτής λειτουργεί - σας αφήνει ακόμη και να αναβοσβήνει το LED! Εκπληρώνει επίσης με επιτυχία τις λειτουργίες του σε ηλεκτρονικά κυκλώματα (προσπάθησα να το συμπεριλάβω σε μια γεννήτρια αντί για έναν συμβατικό πυκνωτή - όλα λειτουργούν).

Το νερό εδώ παίζει πολύ μέτριο ρόλο ως αγωγός, και αν υπάρχει φύλλο, τότε μπορείτε να το κάνετε χωρίς αυτό. Έτσι θα κάνουμε, μετά τον Yablochkov, και εμείς. Εδώ είναι ένας πυκνωτής μαρμαρυγίας / φύλλου χαλκού 130 pF.

Οι μεταλλικές πλάκες πρέπει να προσκολλώνται όσο το δυνατόν πιο σφιχτά στο διηλεκτρικό και είναι απαραίτητο να αποφευχθεί η εισαγωγή κόλλας μεταξύ της πλάκας και του διηλεκτρικού, η οποία θα προκαλέσει πρόσθετες απώλειες για εναλλασσόμενο ρεύμα... Ως εκ τούτου, τώρα χρησιμοποιείται κυρίως μέταλλο ως πλάκες, χημικά ή μηχανικά εναποτιθέμενο σε ένα διηλεκτρικό (γυαλί) ή σφιχτά πιεσμένο πάνω του (μίκα).

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα σωρό διαφορετικά διηλεκτρικά αντί για μαρμαρυγία, ό,τι κι αν είναι. Οι μετρήσεις (για διηλεκτρικά ίσου πάχους) έδειξαν ότι ο αέρας ε το μικρότερο, το φθοροπλαστικό έχει περισσότερα, η σιλικόνη έχει ακόμα περισσότερα και η μαρμαρυγία έχει ακόμα περισσότερα, και ο τιτανικός ζιρκονικός μολύβδου είναι απλά τεράστιος. Έτσι ακριβώς θα έπρεπε να είναι στην επιστήμη - σε τελική ανάλυση, σε ένα φθοροπλαστικό, τα ηλεκτρόνια, θα έλεγε κανείς, είναι σφιχτά αλυσιδωμένα από αλυσίδες φθοράνθρακα και μπορούν μόνο να αποκλίνουν ελαφρώς - εκεί ακόμη και ένα ηλεκτρόνιο δεν έχει πού να πηδήξει από άτομο σε άτομο.

Μπορείτε να κάνετε μόνοι σας τέτοια πειράματα με ουσίες με διαφορετικές διηλεκτρικές σταθερές. Τι πιστεύετε ότι έχει υψηλή διηλεκτρική σταθερά, απεσταγμένο νερό ή λάδι; Αλάτι ή Ζάχαρη; Παραφίνη ή σαπούνι; Γιατί; Η διηλεκτρική σταθερά εξαρτάται από πολλά πράγματα ... ένα ολόκληρο βιβλίο θα μπορούσε να γραφτεί γι 'αυτό.

Αυτό είναι όλο? 🙁

Όχι, όχι όλα! Σε μια εβδομάδα θα έχει συνέχεια! 🙂

ΠΩΣ ΝΑ ΦΤΙΑΞΕΤΕ ΕΝΑΝ ΠΥΚΝΩΤΗ ΣΤΑΘΕΡΗΣ ΧΩΡΗΤΙΚΟΤΗΤΑΣ

Δεν είναι δύσκολο να φτιάξεις έναν πυκνωτή σταθερής χωρητικότητας. Αυτό θα απαιτήσει αλουμινόχαρτο (χαρτί από κασσίτερο), κερωμένο χαρτί και κομμάτια κασσίτερου. Το αλουμινόχαρτο μπορεί να ληφθεί από καραμέλες ή περιτυλίγματα σοκολάτας και το κερωμένο χαρτί μπορείτε να το φτιάξετε μόνοι σας.

Για να το κάνετε αυτό, πάρτε ένα λεπτό χαρτί και κόψτε το σε λωρίδες πλάτους 50 mm και μήκους 200-300 mm.

Οι λωρίδες βυθίζονται σε λιωμένη παραφίνη (όχι βράζοντας) για 2-3 λεπτά. Μόλις τα βγάλουμε, η παραφίνη στερεοποιείται αμέσως. Μετά από αυτό, πρέπει να ξύνεται προσεκτικά με την αμβλεία πλευρά ενός μαχαιριού για να μην σκιστεί το χαρτί. Λαμβάνονται κερωμένα φύλλα.

Ρύζι. 111. Αυτοκατασκευασμένος πυκνωτής σταθερής χωρητικότητας.

Για τον συμπυκνωτή, το κερωμένο χαρτί διπλώνεται με το γράμμα «Ι», όπως φαίνεται στο σχήμα 111, στα διαστήματα, στη μία και στην άλλη πλευρά του «ακορντεόν», βάζουν φύλλα χάλυβα 45Χ30 χλστ.

Όταν μπουν όλα τα φύλλα, το «ακορντεόν» διπλώνεται και σιδερώνεται με θερμαινόμενο σίδερο. Τα χαλύβδινα άκρα που παραμένουν εξωτερικά συνδέονται μεταξύ τους.

Είναι καλύτερα να το κάνετε με αυτόν τον τρόπο: δύο πλάκες κόβονται από χοντρό χαρτόνι, τοποθετούνται και στις δύο πλευρές του "ακορντεόν" και σφίγγονται με δύο κλιπ από κασσίτερο ή ορείχαλκο. Είναι απαραίτητο να συγκολληθούν οι αγωγοί στα κλιπ, με τη βοήθεια των οποίων συγκολλάται ο πυκνωτής κατά την εγκατάσταση.

Με δέκα φύλλα χάλυβα, η χωρητικότητα του πυκνωτή θα είναι περίπου ίση με 1000 pF.

Εάν ο αριθμός των φύλλων διπλασιαστεί, η χωρητικότητα του πυκνωτή θα διπλασιαστεί επίσης περίπου.

Με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε να φτιάξετε πυκνωτές χωρητικότητας 100 έως 5 tpf.

Οι μεγάλοι πυκνωτές από 5 tpf έως 0,2 microfarad κατασκευάζονται με λίγο διαφορετικό τρόπο. Για να τα φτιάξετε, θα χρειαστείτε έναν παλιό χάρτινο πυκνωτή microfarad.

Ο πυκνωτής χαρτιού είναι ένα ρολό, τυλιγμένο σε ρολό από μια ταινία που αποτελείται από δύο λωρίδες κερωμένου χαρτιού και δύο λωρίδες αλουμινόχαρτου τοποθετημένες ανάμεσά τους.

Για να προσδιοριστεί το μήκος της λωρίδας που απαιτείται

us για έναν πυκνωτή, χρησιμοποιήστε τον τύπο:

ντο
l = 0,014 ---
ένα

Σε αυτόν τον τύπο, C είναι η χωρητικότητα του πυκνωτή που χρειαζόμαστε σε pf. α είναι το πλάτος μιας λωρίδας φύλλου αλουμινίου σε cm. l είναι το μήκος μιας λωρίδας φύλλου σε cm. Για παράδειγμα, για να αποκτήσετε έναν πυκνωτή χωρητικότητας 10 tpf με πλάτος λωρίδας 4 cm, το απαιτούμενο μήκος λωρίδας θα είναι

10 000
l = 0,014 ----------- = 35 cm.
4

Ένας πυκνωτής κατασκευάζεται ως εξής. από το ρολό του πυκνωτή microfarad (Εικ. 112) ξετυλίγουμε την ταινία του μήκους που χρειαζόμαστε (και τις τέσσερις λωρίδες). Για να μην ενωθούν οι πλάκες πυκνωτών μεταξύ τους, στην αρχή και στο τέλος της ταινίας, το αλουμινόχαρτο κόβεται 10 mm περισσότερο από το χαρτί.

112 Σπιτικός πυκνωτής υψηλής χωρητικότητας.

Πριν κυλήσετε την ταινία, από κάθε λωρίδα

αλουμινόχαρτο, η έξοδος γίνεται με λεπτό συρματόσχοινο ή επικασσιτερωμένο φύλλο χαλκού. Το καλώδιο από τη μία πλάκα τοποθετείται στην αρχή της ταινίας και από την άλλη - στο τέλος και στην αντίθετη κατεύθυνση. Στη συνέχεια, η ταινία τυλίγεται σε ένα σωλήνα και επικολλάται με χοντρό χαρτί από πάνω. Το χαρτί για επικόλληση λαμβάνεται 10 mm πλάτος από την ταινία. Στις προεξέχουσες άκρες του χαρτιού, δύο άκαμπτοι αγωγοί καλωδίωσης σφραγίζονται.

Τα καλώδια από τις πλάκες πυκνωτών συγκολλούνται σε αυτούς τους αγωγούς από το εσωτερικό του χιτωνίου χαρτιού, όπως φαίνεται στο σχήμα.

Ο έτοιμος συμπυκνωτής είναι γεμάτος με παραφίνη.

Οι οπαδοί διαφορετικών πειραμάτων υψηλής τάσης αντιμετωπίζουν συχνά πρόβλημα όταν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν πυκνωτές υψηλής τάσης. Κατά κανόνα, τέτοιοι πυκνωτές είναι πολύ δύσκολο να βρεθούν και, αν πετύχουν, θα πρέπει να πληρώσουν πολλά χρήματα για αυτούς, κάτι που σε καμία περίπτωση δεν μπορεί να αντέξει ο καθένας. Επιπλέον, η πολιτική του ιστότοπού μας απλά δεν σας επιτρέπει να ξοδεύετε χρήματα για την αγορά όσων μπορείτε να φτιάξετε μόνοι σας χωρίς να φύγετε από το σπίτι σας.

Όπως ίσως μαντέψατε, αποφασίσαμε να αφιερώσουμε αυτό το υλικό στη συναρμολόγηση ενός πυκνωτή υψηλής τάσης, ο οποίος είναι επίσης αφιερωμένος στο βίντεο του συγγραφέα, το οποίο σας προσκαλούμε να παρακολουθήσετε πριν ξεκινήσετε την εργασία.

Τι χρειαζόμαστε:
- μαχαίρι
- τι θα χρησιμοποιήσουμε ως διηλεκτρικό?
- αλουμινόχαρτο τροφίμων
- μια συσκευή για τη μέτρηση της χωρητικότητας.

Αμέσως, σημειώνουμε ότι ως διηλεκτρικό, ο συγγραφέας ενός οικιακού πυκνωτή χρησιμοποιεί την πιο συνηθισμένη αυτοκόλλητη ταπετσαρία. Όσον αφορά τη συσκευή μέτρησης χωρητικότητας, η χρήση της δεν είναι απαραίτητη, καθώς αυτή η συσκευή προορίζεται μόνο έτσι ώστε στο τέλος να είναι δυνατό να μάθετε τι συνέβη στο τέλος. Όλα είναι ξεκάθαρα με τα υλικά, μπορείτε να ξεκινήσετε τη συναρμολόγηση ενός σπιτικού πυκνωτή.

Πρώτα από όλα κόβουμε δύο κομμάτια αυτοκόλλητης ταπετσαρίας. Χρειάζεστε περίπου μισό μέτρο, αλλά είναι επιθυμητό η μία λωρίδα να είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από την άλλη.

Το φύλλο αλουμινίου που προκύπτει κόβεται σε δύο ακριβώς μέρη σε μήκος.

Το επόμενο βήμα είναι να βάλουμε ένα κομμάτι ταπετσαρίας σε μια επίπεδη επιφάνεια, πάνω στην οποία βάζουμε προσεκτικά ένα κομμάτι αλουμινόχαρτο. Το φύλλο πρέπει να τοποθετηθεί έτσι ώστε να υπάρχει ένα κενό περίπου ενός εκατοστού κατά μήκος των τριών άκρων. Στην τέταρτη πλευρά, το αλουμινόχαρτο θα προεξέχει, κάτι που είναι φυσιολογικό σε αυτό το στάδιο.

Βάλτε το δεύτερο φύλλο ταπετσαρίας από πάνω.

Βάλτε το δεύτερο φύλλο αλουμινόχαρτο πάνω του. Μόνο που αυτή τη φορά κάνουμε το αλουμινόχαρτο να εξέχει από την απέναντι πλευρά από το προηγούμενο βήμα. Αν δηλαδή το πρώτο κομμάτι του συγγραφέα προεξείχε από κάτω, τότε αυτή τη φορά θα έπρεπε να προεξέχει από πάνω. Ξεχωριστά, πρέπει να σημειωθεί ότι τα φύλλα αλουμινίου δεν πρέπει να ακουμπούν το ένα το άλλο.

Τώρα αφαιρούμε το υπόστρωμα από τη μία άκρη και κολλάμε τον πυκνωτή μας.