
Jednotky kapacity - přepočet
Zdravím, nevíte jaký je přepočet mezi jednotkami kapacity? A proč se vlastně kapacita měří u kondenzátorů ve faradech, a u akumulátorů v ampérhodinách?
Kolik bych musel mít kondenzátorů s kapacitou 1F, aby nahradily akumulátor s kapacitou 1Ah?
Dá se to nějak spočítat?
Základy elektrotechniky 1. ročník SŠ:
Velikost proudu I se měří v Ampérech A a je dána množstvím náboje Q, který projde vodičem za jednotku času t.
I=Q/t => Q=I.t
Kolik náboje je zdroj schopen celkově dodat se udává jako kapacita zdroje v jednotkách Ah nebo u menších článků mAh.
C je kapacita kondenzátoru, která udává jeho schopnost hromadit elektrický náboj po připojení na zdroj napětí a udává se v jednotkách Farad (F).
Q=C.U => C=Q/U
Když si tam dosadíš Q=1Ah=3600As a U=12V, tak ti vyjde kapacita C=300F
Jinak k té náhradě za akumulátory například zde... tam píší o kapacitách až 3000F
U tzv. superkondenzátorů si dej pozor na maximální napětí, bývá jen cca 5V!
V tvojom vypocte je "chyba" v tom ze energia je napatie * prud (integrovane v case). Zatialco baterka ma tych 12V furt, t.j. energia je 12V * Q/t * t = 12V * Q (=12V*1Ah=12Wh), na kondenzatore to napatie v case rychlo klesa a teda ta energia dodana tymi 300F bude niekolkokrat nizsia jak tou baterkou.
naboj sa nerovna energia
.. este dodam jeden zaujimavy aspekt: teoreticky (idealny) kondenzator mozes nabit akymkolvek mnozstvom energie, ptz pri nabijani stupa napatie priamo umerne, a idealny kondenzator vydrzi aj nekonecne napatie
V praxi je energia ktora sa da ulozit do kondenzatora limitovana kapacitou a maximalnym napatim ktore ten kondenzator zvladne. T.j. do 1F kondenzatora ktory zvladne 10V sa da ulozit o dost viac energie ako do 1F kondenzatora ktory zvladne len 5V. Presne vypocty ze o kolkokrat viac teraz zhlavy nehodim ptz sa mi nechce teraz upravovat vzorce a integraly a tie vsetky veci :)
Ano, máš pravdu, nepočítal jsem to správně...
Takže ještě jeden pokus:
Chceme nahradit 1Ah baterii, která dodá energii 12*1*3600=43200J
Předpokládejme, že stejnou energii chceme uložit napětím 12V do kondenzátoru:
W=1/2.C.U =>C=2.W/U=7200F
Protože napětí kondenzátoru při vybíjení rychle klesá, musí se mezi kondenzátor a spotřebič zařadit měnič napětí, který má danou účinnost dejme tomu 80%, tak musíme kapacitu ještě navýšit.
Je to už lepší?
Je to tak.
PS. s dnešníma DC/DC měničema se dostaneš na účinnost blížící se 98% aniž by zapojení bylo nějak složité, kort když se jedná o takto "malý" proudy.
7200F? to je uz nejak moc ked predtym bolo 300F :) Chyba ti tam U^2 mam taky pocit. Potom vyjde 600F, co by malo byt spravne si myslim. Nechce sa mi ale teraz vrtat vo vzorcoch, v realite to je totiz integral ktory zavisi od toho jak sa v case ten prud meni. Integral vypada nejak takto http://farside.ph.utexas.edu/teaching/302l/lecture s/node47.html (nasiel som googlom a verim im :D)
Zjednodusene vzorce su potom platne len za nejakych konkretnych podmienok (je mozne ze su platne vzdy ale v tom sa mi momentalne o polnoci uz nechce hrabat :)
Ako jednoducha odpoved sa da povazovat tych 600F / 12V je ulozenou energiou ekvivalentnych tej baterke 12V 1Ah.
Mas bod ze sa ti to chcelo ratat ;)
Opět máš pravdu, tak dlouho jsem laboroval nad tím, který vzorec se na to bude hodit, až jsem ho špatně opsal - má tam být U^2, takže 600F.
kapacitory
Kapacitor
Zajímavé...
Kolik pokusů startování to asi zvládne? Když tak občas sleduju, jak po ránu někteří startují víc jak minutu, než to začne pokašlávat, tak to by asi ten Maxwellácký zázrak nedal...
Edit: tak jo, stačí nosit po kapsách ještě jeden nabitý superkapacitor a pomocí startovacích kabelů posílit ten vybitý...
Ja si myslim ze je lepsie mat v aute funkcny akumulator, a tym padom nemat ziaden dovod tam cpat nejake superpacky ;)
Jeden priklad na pouzitie super kondu poznaju vsetci co sa kedysi vrtali v VHS videach, tam bol goldcap na to aby zachoval nastaveny cas nejaku minutu alebo par minut pri vypadku prudu. Inde v normalnej elektronike som to nejak nevidel, skor to bude asi v len specialnych veciach (el.mag. delo apod :)
Otazka je aj ze jake samovybijanie maju tie kondiky, ptz zvycajne kondiky maju dost rychle samovybijanie t.j. neda sa to pouzit ze nabijem a o tyzden to pouzijem jak baterka, to uz by boli kondiky vybite samovybijanim asi.
Toto je od Danyka, ma tam i kalkulator pro kondy, celkem to sedí. http://danyk.cz/vypocty.html