Чи споживає конденсатор, підключений безпосередньо до акумулятора, якусь енергію?

18

У цьому прикладі

схематичний

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Після первинної зарядки кришки до 3В струм блокується, але з часом він споживає якусь енергію від батарей? Це безпечно зробити?

batteries capacitor current

— Мігель Пінто
джерело

Я думав, що ви задаєте ще одне (споріднене) питання ... в цій схемі енергія, що видається акумулятором (теоретично), є CV, але енергія, що зберігається в конденсаторі, становить лише половину від цього. Решта енергії відходить у вигляді тепла як в акумуляторі, так і в ЕМ-випромінюванні. Тож навіть теоретично ідеальний конденсатор також витрачає деяку кількість енергії.

— Картик

18

Струм витоку буде виснажувати акумулятор, швидше за все, не так вже й суттєво порівняно з внутрішнім саморозрядом акумулятора.

Електролітик з алюмінію може витікати 100 нА тривалий термін, що не сильно порівняно з саморозрядкою навіть кнопкової комірки. Гарантований максимум типової e-кришки такого розміру становить 0,002CV або 400nA (залежно від того, що більше) через 3 хвилини. Більшість частин переможуть це значно. Деякі частини SMD не так добре.

Ваше друге питання - чи безпечно це зробити. Як правило, так, проте в техніці майже завжди є винятки. Якщо ваш 3-вольтний акумулятор має велику ємність струму (можливо незахищена клітинка 18650 Li), а ваш конденсатор - це щось на зразок 6,3 В танталового конденсатора, під час підключення конденсатора до акумулятора є великий ризик події "загоряння" назовні, яскраве світло і деякі шкідливі випари). Ризик може бути значно зменшений, додавши опір ряду в кілька десятків Ом.

— Спехро Пефаній
джерело

"Гарантований максимум типового електронного ковпачка такого розміру становить 0,002CV або 400nA (залежно від того, що більше) через 3 хвилини": цікаво, яке ваше джерело?

— Містер Містер

Листи даних конденсаторів, наприклад. Ніхікон.

— Spehro Pefhany

@SpehroPefhany Пригадуєш, яку серію? Я прошу лише тому, що зовсім недавно я шукав електролітики з низьким рівнем витоку, і найкраще, що я міг знайти, було 0,01 CV або 3uA (залежно від того, що більше).

— бітшіфт

@bitshift Спробуйте УКЛА серію, доступну в невеликих кількостях з Мишелова. 0,002CV або 200nA. Але багато виробників мають невеликі типи витоків у своєму портфоліо, оскільки вони досить популярні в Азії, їх важче знайти в розповсюдженні. Деякі лінії звичайних деталей насправді спрацьовують досить добре (без гарантій), але деякі не більш високі ШОЕ деталі, як правило, менш герметичні з будь-якої причини.

— Spehro Pefhany

18

У стаціонарному стані (через тривалий час) ідеальний конденсатор не виводить значного струму з акумулятора. Справжній конденсатор виведе невеликий струм витоку. Кількість струму витоку буде залежати від типу конденсатора, електролітика матиме більший витік, ніж плівки та кераміка.

— Джон Д
джерело

2

"Ідеальний конденсатор" заряджається миттєво від ідеальної батареї (з ідеальною нульовою індуктивністю проводки), в шипі нескінченного струму. Я думаю, ви говорите про справжню батарею з ненульовим внутрішнім опором і постійною частотою RC для струму, що впаде до нуля.

— Пітер Кордес

1

@PeterCordes Ви маєте рацію, я розглядав ідеальний конденсатор, але справжню батарею та проводку, і в цьому випадку струм починається великим і знижується експоненціально до нуля. Але якщо вони обидва ідеальні, як ви вказуєте, ви отримаєте імпульс струму, і кришка заряджається миттєво.

— Джон Д

Так, я мав на увазі сказати: "постійна час RC для струму впаде до нуля", а не "до нуля". Ось що я отримую за збирання азоту: P

— Пітер Кордес

12

Ідеальним конденсатором буде відкритий ланцюг постійного струму, тому струм не буде протікати, і енергія не буде витрачена після повного заряду конденсатора.

Однак реальні конденсатори мають невеликий струм витоку, тому в реальному житті енергія буде витрачатися з акумулятора дуже повільно після початкової зарядки.

— Пітер Беннетт
джерело

6

Ви повинні перевірити щось, що називається "опір ізоляції"

Цитую Мурата:

Опір ізоляції монолітного керамічного конденсатора являє собою співвідношення між прикладеною напругою та струмом витоку через встановлений час (наприклад, 60 секунд) при застосуванні напруги постійного струму без пульсації між клемами конденсатора. Хоча теоретичне значення опору ізоляції конденсатора нескінченне, оскільки між ізольованими електродами фактичного конденсатора є менший потік струму, фактичне значення опору є кінцевим. Це значення опору називається "опір ізоляції" і позначається такими одиницями, як Мег Омс [MΩ] та Ом Фарадс [ΩF].

Я перевірив таблицю даних, яку я мав (номер деталі: GRM32ER71H106KA12 ) для прикладу, щоб визначити, скільки витоку може пройти. Перевірте зображення нижче:

Щоб повністю зрозуміти поведінку конденсатора в стаціонарному стані (як при прямому підключенні конденсатора до акумулятора), я настійно рекомендую прочитати наступну статтю: http://www.murata.com/support/faqs/products/capacitor/mlcc/ char / 0003

— fhlb
джерело

0

Якщо полярність акумулятора буде змінена в цьому науковому режимі, то навіть ідеальний конденсатор буде споживати струм, щоб змінити його полярність в співзвучності з акумулятором. Але в цьому випадку лише справжній конденсатор зможе споживати енергію завдяки пружинному ефекту, тобто витоку заряду з країв конденсатора. Однак це буде залежати від типу конденсатора і матеріалу, який використовується для виготовлення конденсатора.

— user363203
джерело