Soy un novato no solo en este foro, sino también en pasatiempos eléctricos (ing).
Necesito 500 julios en unos pocos milisegundos de una capacitancia. Planeo hacer esta capacitancia en "casa". Planeo usar una batería estándar de 9V (18KJ) para cargar esto. ¿Qué sería un dieléctrico adecuado y cómo haría esto?
[EDITAR] Quiero todos los 500J en unos pocos milisegundos a 200V
Energía almacenada en un condensador:
\ $ E = C * \ frac {V ^ 2} {2} \ $
Reorganización para resolver la capacitancia,
\ $ C = 2 * \ frac {E} {V ^ 2} = \ frac {2 * 500 J} {9 * 9 V ^ 2} \ $ = 12.3 Farads.
Necesitarás un condensador bastante grande para esto. Nunca he hecho un condensador grande antes. Supongo que sería mejor crear un electrolítico debido a la alta capacidad que desea.
O, simplemente puedes comprar una súper gorra. No son demasiado caros. Pero crear uno también suena divertido.
¡Salud!
EDITAR: La velocidad a la que puede descargar su capacitor dependerá de la cantidad de corriente que pueda drenar. Esto depende de la carga (y de la resistencia interna del propio condensador).
La forma más rápida (fácil) de descargar una tapa sería cortocircuitarla. No estoy seguro de si esto es seguro cuando se trata de mayúsculas grandes ...
No lo haces.
500 J de energía a 9 voltios implica una capacitancia C tal que $$ C = \ frac {2 E} {V ^ 2} = \ frac {1000} {81} = 12.3 \ texto {F} $$ ahora , la fórmula para la capacitancia de dos placas del área A y la separación d es $$ C = \ frac {k \ times \ epsilon_0 \ times A} {d} $$ donde $$ \ epsilon_0 = 8.845 \ times 10 ^ {- 12 } $$ yk es la permitividad relativa del dieléctrico. Suponiendo que el espacio entre las placas es de .01 pulgada (.000254 metros), que es un grosor razonable para el papel, y la permitividad relativa del dieléctrico es 2, esto se puede reorganizar para dar $$ A = \ frac {C \ times d} {k \ times \ epsilon_0} = \ frac {12.3 \ times 2.54 \ times 10 ^ {- 4}} {{2 \ times8.845 \ times 10 ^ {- 12}}} = 1.76 \ times 10 ^ 8 \ text {m} ^ 2 $$ o aproximadamente 176 kilómetros cuadrados. Esto dice que, por ejemplo, si planeaba usar papel de aluminio con un dieléctrico de papel, necesitaría unos 300 kilómetros cuadrados de papel de aluminio (el papel tiene una permitividad relativa de aproximadamente 2,3). Un rollo de papel de aluminio de 200 pies cuadrados (18.4 metros cuadrados) actualmente cuesta alrededor de 10 dólares. Esto sugiere que tendrá que gastar unos 160 millones de dólares si planea comprar su papel de aluminio en el supermercado local.
También necesitarás unos 300 kilómetros cuadrados de papel, pero dejaré el precio de eso a tu disposición.
También puedes pensar en cuánto pesará exactamente esto. (Pista: estás viendo unos 76 mil metros cúbicos).
Por supuesto, puedes usar algo más delgado, como Saran Wrap, que es aproximadamente 1/20 del grosor que he especificado. Esto reducirá los requisitos de aluminio por un factor de 20, pero no estoy seguro de que 8 millones de dólares por papel de aluminio sea lo que llamarías un número práctico.
Si lo desea a 200 V, entonces necesitará 25,000uF de capacitor con capacidad para más de 200 V. También necesitará un convertidor boost o flyback para cargar su capacitor desde la fuente de 9V.
Puede cosechar pequeños convertidores de retorno de retorno del circuito de flash en cámaras desechables, aunque tienden a estar diseñados para una entrada de 1.5V (batería AA) y se cargarán hasta aproximadamente 350V. Bonificación: ¡obtienes un condensador de 350 V gratis que contiene aproximadamente 7J en cada cámara desechable! Suelde cien de ellos a una PCB grande, teniendo cuidado de minimizar la inductancia perdida, y tendrá su condensador 500J.
Creo que subestima enormemente los costos y la dificultad de armar este capacitor. Tenga en cuenta también que 500J a 200V es bastante peligroso, es decir, puede matarlo fácilmente.
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